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软组织三维生物打印与其配套装备研发的进展

中华烧伤与创面修复杂志 2022年第11期38卷 1090-1095页

作者：胡妍珂陈姝颖周飞熊雅慧陈蕾祁少海中山大学附属第一医院烧伤与创面修复科广州510080

三维生物打印作为组织工程的前沿技术,可以精确打印仿生组织,在骨骼、牙齿等硬组织打印领域取得了巨大的进展,软组织生物打印的研究也飞速发展。该文主要就软组织三维生物打印技术以及打印软件、打印硬件、配套耗材、生物反应器等配套... 详细信息

三维生物打印作为组织工程的前沿技术,可以精确打印仿生组织,在骨骼、牙齿等硬组织打印领域取得了巨大的进展,软组织生物打印的研究也飞速发展。该文主要就软组织三维生物打印技术以及打印软件、打印硬件、配套耗材、生物反应器等配套装备的研发进展进行阐述,并对其未来研发方向进行展望。

关键词：打印,三维软组织损伤创面修复配套装备

三维生物打印支架的拓扑结构介导的免疫反应对小鼠毛囊周期的影响

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中华烧伤与创面修复杂志 2024年第1期40卷 43-49页

作者：刘清华李曌恩和吉日嘎拉张超宋薇王玉振梁莉婷张孟德黄钰岩李筱贺黄沙内蒙古医科大学基础医学院呼和浩特010110 解放军总医院医学创新研究部创伤修复与组织再生研究中心北京100048 内蒙古医科大学基础医学院人体解剖学教研室呼和浩特010110

目的探讨具有不同拓扑结构的三维生物打印支架介导的免疫反应对小鼠毛囊周期的影响。方法该研究为实验研究。将海藻酸钠-明胶复合水凝胶用三维生物打印机打印成3种支架,并按照支架的3种拓扑结构(打印时打印喷头的旋转角度分别为45°、6... 详细信息

目的探讨具有不同拓扑结构的三维生物打印支架介导的免疫反应对小鼠毛囊周期的影响。方法该研究为实验研究。将海藻酸钠-明胶复合水凝胶用三维生物打印机打印成3种支架,并按照支架的3种拓扑结构(打印时打印喷头的旋转角度分别为45°、60°、90°),分别命名为T45支架、T60支架、T90支架,肉眼观察3种支架交联后的形态。取9只8周龄雌性C57BL/6J小鼠,按随机数字表法分为T45组、T60组、T90组,每组3只,分别于背部皮下埋植T45、T60、T90支架。于植入后7 d,观察小鼠背部脱毛区毛发生长情况,行苏木精-伊红染色观测支架周围的纤维囊厚度,行免疫荧光染色检测支架周围组织中CD68、骨形态发生蛋白2(BMP-2)、肿瘤坏死因子(TNF)蛋白的表达水平。以上实验样本数均为3。结果3种支架交联后均拓扑结构明显,保真度高。植入后7 d,T45组、T90组小鼠背部脱毛区毛发均生长明显;T60组小鼠支架植入区毛发生长缓慢,与未植入区差别明显。植入后7 d,与T90组[(18±4)μm]相比,T45组、T60组小鼠支架周围的纤维囊厚度[(39±4)、(55±8)μm]均明显增加(P维囊厚度明显增加(P三维生物打印支架植入小鼠体内后会介导不同程度的免疫反应。适度的免疫反应可促进小鼠脱毛区毛发生长,过强的免疫反应抑制毛囊进入生长期。

关键词：组织工程打印,三维免疫组织支架毛囊拓扑

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三维打印技术在产科的应用

中华围产医学杂志 2024年第1期27卷 78-80页

作者：张瑜亮胡淼张丽姿杜丽丽陈敦金广州医科大学附属第三医院妇产科广州510150 广东省产科重大疾病重点实验室广州510150 粤港澳母胎医学高校联合实验室广州510150 广东省母胎医学工程技术研究中心广州510150 广东省妇产疾病临床医学研究中心广州510150

三维(three-dimensional, 3D)打印是一种通过逐层堆叠材料来构建三维物体的制造技术。近年来, 随着3D打印技术的不断改进、堆叠材料成本的降低、生物材料的开发以及细胞培养技术的改进, 3D打印技术已经在骨科、口腔科、泌尿外科等临床... 详细信息

三维(three-dimensional, 3D)打印是一种通过逐层堆叠材料来构建三维物体的制造技术。近年来, 随着3D打印技术的不断改进、堆叠材料成本的降低、生物材料的开发以及细胞培养技术的改进, 3D打印技术已经在骨科、口腔科、泌尿外科等临床医学领域快速发展。产科是一门注重理论与实践相结合的临床医学专业, 是3D打印技术的新兴应用领域。3D打印技术已经用于产科中的胎儿及母体疾病问题, 如胎儿畸形的产前诊断、胎盘植入性疾病的术前规划等。此外, 3D打印可模拟外科手术场景, 能够根据需要对医生进行培训。本文总结了3D打印技术在产科临床应用中的最新进展。

关键词：打印,三维产科学胎儿疾病侵入性胎盘精准医学

三维打印预成形钛网联合游离背阔肌肌瓣在头顶部鳞状细胞癌伴颅骨缺损治疗中的临床应用

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中华烧伤与创面修复杂志 2022年第4期38卷 341-346页

作者：马富鑫任盼曹瑾边永钎周加华赵聪颖空军军医大学第二附属医院整形烧伤科西安710038 空军军医大学第二附属医院神经外科西安710038

目的探讨三维打印预成形钛网联合背阔肌肌瓣游离移植治疗头顶部鳞状细胞癌根治性切除术后伴颅骨缺损创面的临床效果。方法采用回顾性观察性研究方法。2010年1月—2019年12月,空军军医大学第二附属医院整形烧伤科收治5例符合入选标准的... 详细信息

目的探讨三维打印预成形钛网联合背阔肌肌瓣游离移植治疗头顶部鳞状细胞癌根治性切除术后伴颅骨缺损创面的临床效果。方法采用回顾性观察性研究方法。2010年1月—2019年12月,空军军医大学第二附属医院整形烧伤科收治5例符合入选标准的头顶部鳞状细胞癌伴颅骨侵袭患者,其中男4例、女1例,年龄50~65岁,原始病变面积为5 cm×4 cm~15 cm×8 cm。术前根据颅骨CT三维重建结果预估颅骨切除范围并采用三维打印技术预制钛网。Ⅰ期行肿瘤扩大切除后,头皮软组织缺损面积为8 cm×7 cm~18 cm×11 cm,采用预成形钛网修补,并采用面积为10 cm×9 cm~20 cm×13 cm的背阔肌肌瓣覆盖钛网,将胸背动静脉与一侧颞浅动静脉吻合,对供区肌肉断端行拉拢缝合或缝扎处理,将背部皮肤重新覆盖回供区。Ⅰ期术后第10天进行Ⅱ期手术,取患者股前外侧薄中厚皮片覆盖背阔肌肌瓣。统计Ⅰ期手术时长、术中出血量,观察Ⅰ期术后肌瓣及Ⅱ期术后皮片存活情况,随访并发症发生情况、头部外观、肿瘤有无复发。结果患者平均Ⅰ期手术时长为12.1 h,且术中出血量不超过1200 mL,Ⅰ期术后肌瓣和Ⅱ期术后皮片全部存活良好。随访6~18个月,所有患者均无钛网外露或感染等并发症发生,头顶部受区外观形态良好,无肿瘤复发。结论应用三维打印预成形钛网联合背阔肌肌瓣游离移植加中厚皮覆盖修复头顶部鳞状细胞癌扩大切除术后伴颅骨缺损的创面,是一种有效、可靠的方法。该方法可在有效覆盖创面的同时,使受区和供区均获得良好的功能及外观。

关键词：癌,鳞状细胞颅骨打印,三维修复外科手术背阔肌肌瓣游离移植

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三维打印在肝胆胰外科领域的研究及进展

中华肝胆外科杂志 2023年第2期29卷 148-151页

作者：袁文康张超安徽医科大学第一附属医院肝胆胰外科合肥230022

三维(3D)打印是一种增材制造技术,目前已被广泛应用于汽车、航天、食品、医药等领域。3D打印技术为精准医疗带来了新的解决方案。在肝胆胰外科领域,3D打印可用于医学教育、手术模拟、肝切除术和肝移植等领域。未来,随着高新材料的发现... 详细信息

三维(3D)打印是一种增材制造技术,目前已被广泛应用于汽车、航天、食品、医药等领域。3D打印技术为精准医疗带来了新的解决方案。在肝胆胰外科领域,3D打印可用于医学教育、手术模拟、肝切除术和肝移植等领域。未来,随着高新材料的发现及应用,3D打印技术将进一步发展,肝胆胰外科也将迎来新的春天。本文将对3D打印技术在肝胆胰外科领域的应用及未来前景作一综述。

关键词：打印,三维肝胆胰外科模型器官移植生物打印

含人脐血来源富血小板血浆的三维生物打印墨水在裸鼠全层皮肤缺损治疗中的应用

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中华烧伤与创面修复杂志 2022年第10期38卷 905-913页

作者：宋薇李曌朱世钧张超姚斌孔毅梁莉婷恩和吉日嘎拉付小兵黄沙解放军总医院医学创新研究部创伤修复与组织再生研究中心北京100048

目的探讨含人脐血来源富血小板血浆(HUCB-PRP)的海藻酸钠-明胶(AG)生物墨水(称为HUCB-PRP-AG生物墨水)的可打印性能和细胞相容性,及该生物墨水的三维打印组织治疗裸鼠全层皮肤缺损创面的效果。方法采用实验研究方法。制备含体积分数2.5%... 详细信息

目的探讨含人脐血来源富血小板血浆(HUCB-PRP)的海藻酸钠-明胶(AG)生物墨水(称为HUCB-PRP-AG生物墨水)的可打印性能和细胞相容性,及该生物墨水的三维打印组织治疗裸鼠全层皮肤缺损创面的效果。方法采用实验研究方法。制备含体积分数2.5%、5.0%、10.0%HUCB-PRP的HUCB-PRP-AG生物墨水,分别命名为1P-AG、2P-AG、4P-AG。取AG、1P-AG、2P-AG、4P-AG,观察室温下外观,采用旋转流变仪检测黏度、储能模量和损耗模量。利用以上4种生物墨水分别进行三维生物打印并观察打印组织外观(后续使用交联后打印组织),将4种打印组织分别与人脐静脉内皮细胞(HUVEC)在Transwell小室内用HUVEC专用培养基共培养24 h,采用细胞计数试剂盒8检测细胞增殖水平(样本数为3);将4种打印组织分别用DMEM培养基培养12、24、48 h,进行干燥称重并计算降解率(样本数为3);将1P-AG、2P-AG、4P-AG打印组织分别用磷酸盐缓冲液培养0.5、24.0、48.0 h,采用酶联免疫吸附测定法检测培养上清液中血管内皮生长因子(VEGF)的表达(样本数为5)。取16只6~8周龄雌性BALB/c-NU裸鼠建立背部全层皮肤缺损创面模型,分为创面仅覆盖医用水胶体敷料的常规对照组和另予HUCB-PRP滴加的HUCB-PRP组、AG打印组织覆盖的AG组、4P-AG打印组织覆盖的4P-AG组(每组4只),观察每组3只裸鼠伤后4、8、14 d创面愈合情况并计算创面愈合率;取每组剩余裸鼠伤后8 d创面组织,行苏木精-伊红染色后观察组织病理学改变,行免疫组织化学染色后观察CD31阳性新生血管情况。对数据行重复测量方差分析、LSD检验及Bonferroni校正。结果在室温下,AG、1P-AG、2P-AG、4P-AG均呈半透明液态;AG为淡黄色,1P-AG、2P-AG、4P-AG均为淡红色但颜色依次逐渐加深。在温度10℃和剪切率0.1~10.0 s-1范围内,AG、1P-AG、2P-AG、4P-AG的黏度均随着剪切率的增加而减小;在温度10℃和角频率1~100 rad/s范围内,4种生物墨水的储能模量均大于损耗模量。4种生物墨水打印组织的分辨率与形态均相近。与1P-AG、2P-AG、4P-AG打印组织共培养24 h的HUVEC增殖水平分别为0.885±0.030、1.126±0.032、1.156±0.045,均明显高于与AG打印组织共培养的HUVEC的0.712±0.019(P打印组织共培养24 h的HUVEC增殖水平均明显高于与1P-AG打印组织共培养的HUVEC(P打印组织培养12、24、48 h的降解率均明显高于AG打印组织(P打印组织培养24、48 h的降解率均明显高于1P-AG打印组织(P打印组织培养12 h的降解率明显高于1P-AG打印组织(P打印组织(P打印组织培养上清液中VEGF表达量均明显高于1P-AG打印组织(P打印组织培养上清液中VEGF表达量均明显低于4P-AG打印组织(P打印组织明显降解且创面无明显渗出,伤后8 d创面明显上皮化且缩小,伤后14 d创面无结痂;4P-AG组裸鼠伤后14 d创面完全上皮化。与常规对照组比较,AG组裸鼠伤后4 d创面愈合率明显降低(P打印性能和细胞相容性,其三维打印组

关键词：生物相容性材料打印,三维新生血管化,生理性生物墨水人脐血来源富血小板血浆创面修复

无牙颌印模用个别托盘椅旁计算机辅助设计和三维打印系统建立与临床初步评价

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北京大学学报（医学版） 2019年第2期51卷 349-355页

作者：王冠博叶红强陈虎王勇孙玉春周永胜北京大学口腔医学院.口腔医院修复科国家口腔疾病临床医学研究中心口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室口腔数字医学北京市重点实验室北京100081 北京大学口腔医学院.口腔医院口腔医学数字化研究中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室口腔数字医学北京市重点实验室卫生部口腔医学计算机应用工程技术研究中心北京100081

目的:采用自主研发的无牙颌个别托盘椅旁数字化系统设计并三维打印无牙颌个别托盘,用视觉模拟评分法,基于医师对该个别托盘制取终印模的满意度,初步评价其临床应用效果。方法:由三位经过统一操作流程培训的修复医师随机接诊于北京大学... 详细信息

目的:采用自主研发的无牙颌个别托盘椅旁数字化系统设计并三维打印无牙颌个别托盘,用视觉模拟评分法,基于医师对该个别托盘制取终印模的满意度,初步评价其临床应用效果。方法:由三位经过统一操作流程培训的修复医师随机接诊于北京大学口腔医院就诊的15名上、下颌牙列缺失患者,分别采用自主研发无牙颌个别托盘椅旁数字化系统和传统手工法制作无牙颌个别托盘,高流动型硅橡胶印模材制取终印模。采用视觉模拟评分法设计调查问卷,由制取终印模的三位医师根据制取印模的满意程度填写调查问卷,进行满意度调查。结果:根据制取印模的满意程度,使用自主研发无牙颌个别托盘椅旁数字化系统制作的个别托盘与传统手工法制作的无牙颌个别托盘在口腔内试戴(整体尺寸、外形、是否利于握持等)的平均满意度分别为9.18±0.19和8.23±0.22,两者差异有统计学意义(P<0.05);试戴时边缘位置(边缘伸展、系带切迹)的平均满意度分别为8.91±0.40和7.96±0.23,两者差异有统计学意义(P<0.05);托盘稳定性的平均满意度分别为8.80±0.83和8.01±0.81,两者差异有统计学意义(P<0.05);终印模制取效果(完整性、印模材厚度、是否漏出托盘、边缘形态)的平均满意度分别为8.94±0.68和7.99±0.42,两者差异有统计学意义(P<0.05);优质终印模获取难度(重复次数、效率)的平均满意度分别为9.20±0.37和7.88±0.22,两者差异有统计学意义(P<0.05);整体的平均满意度分别为9.11±0.49和7.95±0.15,两者差异有统计学意义(P<0.05)。结论:使用自主研发无牙颌个别托盘椅旁数字化系统制作的个别托盘制取终印模的医师满意度高于传统手工光固化法制作的个别托盘,达到临床要求,可进一步在临床上推广使用。

关键词：义齿,全口计算机辅助设计打印,三维个别托盘

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三维打印技术在先天性心脏病中的应用

浙江大学学报（医学版） 2019年第5期48卷 573-579页

作者：徐佳俊舒强浙江大学医学院附属儿童医院国家儿童健康与疾病临床医学研究中心

先天性心脏病是发病率最高的出生缺陷。三维打印技术可以通过三维实体模型呈现心脏解剖,为进一步理解解剖结构提供了新的方法。本文就三维打印技术在先天性心脏病外科手术术前规划、术中导航中的应用、个性化植入物、医生外科手术训练... 详细信息

先天性心脏病是发病率最高的出生缺陷。三维打印技术可以通过三维实体模型呈现心脏解剖,为进一步理解解剖结构提供了新的方法。本文就三维打印技术在先天性心脏病外科手术术前规划、术中导航中的应用、个性化植入物、医生外科手术训练和医学教育及促进医患沟通,帮助患者及家属了解病情等方面的应用进行综述。三维打印技术未来或可推动先天性心脏病诊治水平提高,提升外科医生手术熟练度,缩短手术时间,减少围术期并发症发生,以及制造出更多个性化心血管植入物及医疗器械,真正体现了精准医学的概念。

关键词：打印,三维心脏缺损,先天性综述

三维打印联合手术导航及内镜在眼眶骨折整复术中的应用

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中华眼科杂志 2019年第9期55卷 658-664页

作者：廖洪斐余进海胡长青胡小燕刘茜王耀华王安安徐柒华南昌大学附属眼科医院江西省眼科学重点实验室 330006 江西省赣州市人民医院眼科 341000 江西省上饶市铅山县人民医院眼科 33450000

目的评价三维打印联合手术导航及内镜应用于眼眶骨折整复术的临床效果.方法系列病例研究.收集2016年7月至2018年6月间在南昌大学附属眼科医院就诊的28例(28只眼)眼眶骨折患者(男性20例,女性8例,年龄在10~61岁,单纯性眼眶骨折22例,复合... 详细信息

目的评价三维打印联合手术导航及内镜应用于眼眶骨折整复术的临床效果.方法系列病例研究.收集2016年7月至2018年6月间在南昌大学附属眼科医院就诊的28例(28只眼)眼眶骨折患者(男性20例,女性8例,年龄在10~61岁,单纯性眼眶骨折22例,复合性眼眶骨折6例)行三维打印联合手术导航及内镜进行眼眶骨折整复术治疗.借助三维打印的模型与导板、导航的定位引导和内镜下的可视化性能,通过松解眼眶骨折区域嵌顿的软组织并植入修复材料以完成骨折整复(附视频).术后1周、3个月随访观察最佳矫正视力、复视、眼球运动障碍、眼球内陷和眼眶容积等改善情况.采用配对t检验、Wilcoxon符号秩检验、Mann-Whitney U秩和检验进行统计学分析.结果 28例患者28只患眼术前与术后1周最佳矫正视力分别为4.714±0.400和4.732±0.377,差异无统计学意义(t=1.724,P=0.096);术前与术后1周双眼眼球内陷差值分别为2.2(2.0~5.0)、0.3(0.0~2.3)mm,眼眶容积差值分别为2008.10(6.84~11200.00)、478.76(5.01~7286.00)mm^3,术后较术前均显著减小,差异均有统计学意义(Z=-4.604、-3.735,均P三维打印联合手术导航及内镜应用于眼眶骨折整复术可明显改善患者复视、眼球运动障碍和眼球凹陷症状,是一个可行的辅助方法.

关键词：眶骨折打印,三维外科手术,计算机辅助内窥镜检查修复外科手术