应用快速成型技术重建人工颅骨

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1、应用快速成型技术重建人工颅骨【摘要】应用CAD/CAM技术和快速成型技术，建立个性化设计、制造人工颅骨的快速响应体系。通过螺旋CT扫描、CAD三维重建成像、三种快速成型工艺，制成与患者颅骨缺损部位几何形态相同的个性化实体模型，应用翻模工艺和EH复合型生物活性人工骨材料，制成患者骨修复治疗用颅骨。结果显示人工颅骨几何外形与骨缺损部位非常吻合，与健康侧对称，临床效果非常满意。三种快速成型工艺中，选择性激光烧结法工艺较适合于个性化实体模型制作。完成整个制作流程的最快时间为2d。应用快速成型技术重建颅骨制作系统为颅骨缺损患者提供了一种可有效提高临床治疗效果和修复美学

2、效果的新技术。【关键词】快速成型;三维重建;颅骨;生物活性人工骨;个性化　　Abstract：TobuildupanagilemanufacturingarchitectureofindividualizedskullplatebasedonthetechnologiesofCAD/CAMandrapidprototyping.Thepatientsentionalcraniumimages.Simulatedmodelsilartotheiroadebythethreekindofmachinesofrapidprototypingpreprocessin

3、g,thenskullplataterialsaccordingtothemodelsbythetechnicofplastercavityblock.TheResultsindicatedthatthecontourofreconstructedskullmetricanufactureofmodelsofskulldefect.ThefastesttimeforacplishthelivelongprocessistanufacturingarchitectureofindividualizedCAD/CAMtechniquesforskullrecon

4、structionusedbioactiveartificialbonematerialscanprovideaneeanstotreatmentskulldefect,improveoperationaccuracy,savetimeandrisebeautifuloutlook.　　Keyentionalreconstruction;Skull;Bioactivebone;Individuation　　1引言　　快速成型技术(rapidprototyping,RP)是20世纪80年代中期诞生的一种新技术，其综合了计算机辅助设计(CAD)计算机辅助制造(C

5、AM)技术、数据处理技术、数控技术、激光技术、精密机械驱动技术和材料科学等先进理念，将任何一个三维实体都视作为多个二维平面沿某一轴向叠加而成。RP技术已在航空航天、汽车设计、模具制造诸领域得到广泛应用。目前随着计算机三维重建技术的发展和相关处理软件的开发、完善，RP技术在医学领域方面的应用成为研究热点，其中在脑颅骨创伤方面的应用如颅骨板的计算机三维重建和个性化设计制造成为了现实[1-2],并且结合生物活性人工骨材料的应用,为复制出与患者颅骨缺损部位几何形态高度吻合、具有良好骨融合性的颅骨定制体提供了强有力的技术保障。另一方面便于医生的临床操作。RP技术的应用

6、不仅可有效缩短临床手术时间，而且可明显提高临床治疗效果和修复美学效果[3]。这项工作必须整合几方面的资源和相关专业人员，建立一套快速有效的响应机制，包括数据文件传输、数据文件格式转换处理和颅骨定制体制作体系。我们将四年来的工作以及临床使用1000多例的体会报告如下。　　2材料和方法　　2.1制作流程　　计算机三维设计重建、定制人工颅骨的流程见图1。　　2.2CT数据采撷　　需实施颅骨修补的患者通过螺旋CT机行全头颅平扫，螺旋CT机应选择4排管以上的,扫描时不需加强;螺旋扫描层厚要求≤5mm，扫描范围由听眶线向上扫描至颅顶，缺损部需显露骨窗周边20mm以上，并

7、含对称侧;横断面数据重建层厚≤2.5mm，要求重建层厚与重建间距(interval)完全相同(例：上海市第九人民医院采用通用公司16排螺旋CT机平扫，扫描层厚取5mm，重建层厚取1.25mm，重建间距取1.25mm，效果满意)。重建数据不要压缩，其中定位篇与平篇须分别打包，存于不同文件夹，如两者无法分开，则舍弃定位篇;将数据用标准DI(digitalimagingandmunicationsinmedicine)文件格式刻录进光盘或存入U盘。　　2.3模型的三维重建　　采用MIMICS、MedGraphics等一类处理软件将DI图像文件自动读入，层间隔参数与

8、扫描重建层厚相同，通过对骨组织区域识别、提取和三维叠