学术投稿

3D打印技术在医学领域的应用

张亮;邱宏

关键词:3D打印, 医学模型, 组织工程, 器官打印
摘要:三维(3D)打印技术的应用领域越来越广,该技术使制造业发生了彻底的变革,同样也改变了医学领域的方方面面.结合国内外实例,概述3D打印技术在医学领域的应用现状,讨论运用于医学领域的3D打印材料、3D打印医学模型、3D打印人体骨性植入物、3D打印人体组织器官等该技术多方优势,回顾我国3D打印技术的研发及应用情况,展望医学领域应用3D打印技术的前景.3D打印技术在医学领域有序高效的发展有赖于相关政策法规的制定和技术本身的不断创新,仍然需要对3D打印功能性的人体组织和器官进行更深入的研究和探索.
中国医学装备杂志相关文献
  • 基于iOS平台的膝关节置换手术方案调整软件设计

    目的:开发一款用于苹果公司移动设备操作系统(iPhone OS,iOS)的移动终端设备的膝关节置换手术方案调整软件,支持医生调整确认手术方案.方法:以Xcode为开发平台,Objective-C及C++为开发语言,开源三维图像显示引擎OSG为基础,模拟手术截骨,虚拟假体植入,调整截骨及假体植入位置优化手术方案.结果:利用该软件医生可随时随地管理病例信息,独立完成膝关节置换手术方案调整确认过程.结论:膝关节置换手术方案调整软件可使膝关节置换手术方案调整操作简单化,降低医生对工程师技术依赖,提高工作的灵活性,且方便医生向患者讲解病情,减少医患矛盾发生.

    作者:孙绍红;刘非;张维杰;马建兵;姚舒馨;肖琳;程咏华;徐显辉;李涤尘;王琦;张明娇 刊期: 2018年第06期

  • 早发抑郁患者功能磁共振成像对下脑区静息态自发活动与疾病严重程度的相关性研究

    目的:探索早发性抑郁症(EOD)患者脑区自发活动与疾病严重程度的关系.方法:选取20例EOD患者纳入观察组,另选20名健康受检者纳入健康对照组,对两组分别进行3.0T磁共振成像(MRI)静息态扫描,比较分析两组受检者脑区的低频振幅以及比率低频振幅特征,将对比所得差异性脑区的均值与汉密尔顿抑郁量表(HAMD)总分做相关性分析,观察其临床严重程度与差异性脑区活动的相关性.结果:观察组患者的右侧颞中回、背外侧额上回、右侧岛叶、左侧枕上回及右侧扣带回的低频振幅(ALFF)值随着HAMD-17评分增加而逐渐增强,而在右侧颞上回颞级、左侧颞中回颞级及左侧海马区域随着HAMD-17评分增加而减弱;观察组患者的右侧岛叶、左侧扣带回、右侧扣带回、左侧眶部额中回以及左侧额中回的比率低频振幅(fALFF)值随着HAMD-17评分增加而逐渐增强,在右侧距状裂、右侧舌回、右侧梭状回及右侧缘上回区域随着HAMD-17评分增加而逐渐为减弱,与健康对照组比较差异均有统计学意义(AlphaSim校正,P<0.05,cluster size>405 mm3,蒙特卡罗校正).结论:早发性抑郁患者在前额叶、扣带回、部分枕以及颞叶脑区自发活动的改变与抑郁症的严重程度存在相关性.

    作者:李鹏;王长明;李峰;李先斌;周艳;王传跃 刊期: 2018年第06期

  • 医疗设备故障循证管理

    目的:探讨医疗设备故障数据信息的循证管理,实现医疗设备管理的信息化和科学化.方法:对2013-2015年发生的医疗设备故障数据进行分析,采取相应措施改进存在的问题,并根据2016年数据统计验证实施效果.结果:对医疗设备故障数据进行了科学分析,制定出故障分类方法,得出周期性配件损耗、电源故障、机械故障、软件故障及电路板故障等7种主要故障类型;根据循证依据采取有针对性的预防性维护措施,降低医疗设备故障风险,提高了使用率.结论:循证分析医疗设备故障信息,有助于科学化管理医疗设备及加强设备预防性维护工作,达到增进医疗设备使用率的目的,提高医疗器械工程师故障分析和解决问题的综合能力.

    作者:黄二亮;卜祥磊;叶华;孟晓玫 刊期: 2018年第06期

  • 多因素模型和层次分析法构建医疗设备预防性维护培训科目

    目的:基于多因素模型和层次分析法(AHP),构建医疗设备预防性维护培训科目.方法:针对医院临床常见的8个医疗设备预防性维护项目进行分析,通过多因素模型联合层次分析法,设计合理的医疗设备预防性维护培训科目,并结合危险困难频率(CDF)决策树模型对判断标准进行对照.多因素模型将专业培训科目的标准分值设定为2.5分,≥2.5分需要进行专业培训,<2.5分则无需进行专业培训.结果:在多因素模型评分的8个科目中,有5个科目的分值均>2.5分,需要进行专业培训,与CDF决策树模型分析结果一致.结论:多因素模型结合层次分析法对于设置合理的医疗设备防护性维护培训科目具有重要的作用,为后续规范化培训科目的设置提供理论依据.

    作者:孙艳;王洪岗;公冶令凯 刊期: 2018年第06期

  • 肝动脉介入栓塞化疗联合高强度聚焦超声消融术在中晚期肝癌综合治疗中的应用效果和安全性分析

    目的:探讨肝动脉介入栓塞化疗(TACE)联合高强度聚焦超声(HIFU)消融技术对中晚期肝癌患者的影响,分析TACE联合HIFU消融技术的抗肿瘤价值.方法:选择126例接受姑息性治疗的中晚期肝癌患者,根据治疗方案的不同将其分为TACE组(66例)与联合HIFU消融组(60例).治疗4周后对比组间实体肿瘤治疗效果和免疫功能指标变化,同时随访记录并比较抗肿瘤治疗不良反应情况及生存情况.结果:治疗后两组免疫功能均有明显提升,而联合HIFU消融组分化簇3(CD3+)、分化簇4(CD4+)以及分化簇4/分化簇8(CD4+/CD8+)显著高于TACE组,两组相比差异有统计学意义(t=6.303,t=6.049,t=2.148;P<0.05);联合HIFU消融组临床受益率高于TACE组,两组相比差异有统计学意义(Z=2.975,P<0.05);联合HIFU消融组1年生存率和2年生存率高于TACE组,两组相比差异有统计学意义(x2=3.99,x2=4.33;P<0.05);两组间皮肤烧伤、肝功能损伤和腹部不适并发症相比,差异无统计学意义(x2=2.235,x2=0.847,x2=0.019;P>0.05).结论:与单独TACE治疗相比, HIFU消融联合TACE能够提高患者免疫功能和抗肿瘤疗效,且生存时间和生存率明显提高,而并发症风险未见明显增加,表明HIFU消融联合TACE能够协同治疗作用,且安全性较为可靠.

    作者:方敏洁;付明生;刘强 刊期: 2018年第06期

  • 凝血酶敏感蛋白-1以及血管内皮生长因子检测在肺癌患者中的应用价值分析

    目的:探讨凝血酶敏感蛋白-1(TSP-1)以及血管内皮生长因子(VEGF)检测在肺癌患者中的应用价值.方法:选取医院收治的90例肺癌患者,按照病理诊断结果将其分为肺癌转移组(47例)和肺癌未转移组(43例),另选40名健康体检者纳入健康对照组,观察3组血小板中TSP-1及VEGF水平,采用Spearman分析对TSP-1及VEGF与肺癌的相关性进行探讨.结果:3组血小板中TSP-1及VEGF水平均低于试剂盒检测限;肺癌转移组和肺癌未转移组血小板中TSP-1水平均明显低于健康对照组,VEGF水平明显高于健康对照组,其差异有统计学意义(t=-11.307、t=-6.295、t=12.851、t=9.732;P<0.05);肺癌转移组血小板中TSP-1水平明显低于肺癌未转移组,其差异有统计学意义(t=-5.777,P<0.05),VEGF水平明显高于肺癌未转移组,其差异有统计学意义(t=4.624,P<0.05).Spearman相关性分析,血小板中TSP-1与肺癌呈负相关性,其差异有统计学意义(r=-0.697,P<0.05),血小板中VEGF与肺癌呈正相关性,其差异有统计学意义(r=0.757,P<0.05).结论:TSP-1和VEGF在肺癌患者血小板中变化明显,与肺癌患者疾病进展密切相关,对肺癌的诊断及转移的判断具有一定价值.

    作者:薛鸿涛;任敏;李艳 刊期: 2018年第06期

  • 12导联心电图联合心肌酶谱检测对不典型心肌梗死的诊断价值

    目的:探讨12导联心电图联合心肌酶谱检测对不典型心肌梗死的诊断价值.方法:选取医院收治的80例不典型心肌梗死患者纳入观察组,另选同期收治的80例典型心肌梗死患者纳入对照组.两组均使用福田FX-8322心电图仪进行常规12导联心电图检查,记录Q波及ST段改变;使用AU2700型全自动生化分析仪检测血清心肌酶谱指标:肌酸激酶(CK)、同工酶(CK-MB)、心肌肌钙蛋白I(cTnI)水平.比较两组患者首发症状、心电图特征、心肌酶谱检测结果及诊断准确率.结果:观察组80例患者中首发症状无痛占20.0%、不典型疼痛占75.0%,典型上腹部+胸背部疼痛占5%;对照组80例患者全部为典型上腹部+胸背部疼痛,占100.0%,两组比较差异有统计学意义(x2=8.889,x2=48.000,x2=72.381;P<0.05).心电图特征,观察组80例患者中无ST-T段改变占22.5%,无病理性Q波+T波直立+ST段抬高占17.5%,病理性Q波+T波倒置+ST段弓背抬高占60.0%;对照组80例患者全部为病理性Q波+T波倒置+ST段弓背抬高,占100.0%,两组比较差异有统计学意义(x2=10.141,x2=7.671,x2=20.000;P<0.05).心肌酶谱检测,观察组血清CK、CK-MB和cTnI水平均显著低于对照组,两组比较差异有统计学意义(t=59.766,t=20.735,t=13.352;P<0.05).观察组心电图诊断准确率为87.5%,显著低于对照组的100.0%,两组比较差异有统计学意义(x2=5.333,P<0.05).观察组心电图联合心肌酶谱诊断准确率为100.0%,与对照组比较差异无统计学意义.结论:12导联心电图诊断典型心肌梗死效果良好,但对于不典型心肌梗死需联合心肌酶谱检测,以提高诊断准确率.

    作者:杨勇;谭鹤龙 刊期: 2018年第06期

  • 腔内心电图定位技术在PICC置管患者带管期间的指导意义

    目的:探讨腔内心电图定位导管尖端位置技术在外周静脉置入中心静脉导管(PICC)置管患者带管期间的应用效果.方法:选取116例PICC置管患者,在无导丝状态下通过盐水柱引导出腔内心电图定位,其中110例心电图显示P波高耸,4例P波出现M样切迹,2例P波低平.经X射线检查确认2例P波低平患者发生导管异位.结果:经盐水柱导引出腔内心电图后凭借P波的改变可定位PICC置管患者的尖端位置,特异度为98.2%;引导出的腔内心电图与体表心电图P波比较,差异有统计学意义(t=22.194,P<0.05).结论:无导丝PICC导管,通过引出腔内心电图观察P波的改变,可判断导管尖端位置.该操作简便,对患者无损害,特异性高,降低了患者检查费用,提高了PICC置管患者的安全性,具有良好的临床应用价值.

    作者:陈佳;熊巍 刊期: 2018年第06期

  • MR扩散加权成像早期诊断前列腺癌的临床应用价值分析

    目的:探讨磁共振(MR)扩散加权成像(DWI)在前列腺癌(PCa)早期诊断中的价值.方法:选取在医院治疗的61例PCa患者纳入观察组,同时选取70例前列腺增生患者纳入对照祖,对两组患者均行DWI扫描(b=800 s/mm2),且两组患者均经穿刺活检或手术病理证实.结果:病理结果共发现81个PCa病灶,其中中央腺病灶32个,周围带病灶49个;良性前列腺增生结节病灶118个;DWI诊断PCa的灵敏度、特异度和准确率分别为80.25%、75.42%和77.39%;DWI检查中央腺和周围带癌性病灶的检出率分别为78.13%和81.63%,差异无统计学意义(x2=0.150,P>0.05);PCa病灶表观扩散系数(ADC)值为(0.90±0.21)×10-3mm2/s,明显低于良性前列腺增生结节病灶的(1.52±0.26)×10-3mm2/s,差异有统计学意义(t=17.833, P<0.05);中央腺和周围带癌性病灶表观弥散系数(ADC)值比较差异无统计学意义(t=1.143,P>0.05);ADC诊断PCa病灶的受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)为0.977(P<0.05),当ADC截断值为1.22×10-3mm2/s时,其诊断PCa的灵敏度和特异度分别为91.60%和92.59%.结论:DWI在早期诊断PCa中有一定应用价值,其中ADC诊断价值较高.

    作者:杨瑜玲;李鹏 刊期: 2018年第06期

  • 肝脏恶性肿瘤腹腔镜下射频消融术后并发静脉血栓的回顾性研究

    目的:对比分析肝脏恶性肿瘤腹腔镜下射频消融(RFA)术后并发静脉血栓的分布和血清学指标,总结其发生的部位、分布及血清学检查结果的特点.方法:选取94例因肝脏恶性占位而行腹腔镜下RFA术的患者资料进行回顾性分析,按RFA术后是否发生静脉血栓而分为阴性组(68例)和阳性组(26例).所有患者均于术前1周内行MR增强检查和术后3 d内CT增强检查,分别比较两组患者的年龄、性别、肝硬化Child-Pugh分级、病灶大小、术后消融坏死区大小以及血清学检查结果.结果:在阳性组26例并发静脉血栓患者中,仅分布于门静脉及远端分支15例(占16.0%),仅分布于肝静脉及其亚段及远端7例(占7.4%),同时累及门静脉及肝静脉系统内4例(占4.3%).血栓阳性组术后坏死区大径为(7.05±1.4)cm,明显大于阴性组的(5.87±1.3)cm;丙氨酸氨基转移酶(ALT)和谷氨酸氨基转移酶(AST)明显高于阴性组,其差异有统计学意义(t=2.56, t=4.23;P<0.05);白蛋白、胆红素及胆碱酯酶等其他各项指标差异均无统计学意义.结论:腹腔镜下RFA术后并发症静脉血栓分布于门静脉、肝静脉或同时累及两者,发生部位于RFA所在的肝段和肝叶,具有可自行吸收和机化而无需积极干预的特点.

    作者:刘长春;董景辉;安维民;马威;王斌;刘春燕;王仁贵;董健 刊期: 2018年第06期

  • 甲状腺乳头状癌超声声像图表现与颈部淋巴结转移的相关性

    目的:分析甲状腺乳头状癌(PTC)超声声像图表现与颈部淋巴结转移的相关性.方法:选取在医院行甲状腺癌根治术及颈部淋巴结清扫术的498例PTC患者,根据术后病理结果将其分为转移组(163例)及未转移组(335例).比较两组间性别、年龄以及超声图像的病灶数目、大径、纵横比、边缘、是否接触被膜、边界、声晕、内部是否呈低回声、回声是否均匀、钙化及血流等特征是否存在差异,单因素分析特征与颈部淋巴结转移的相关性,多元Logisitic回归分析筛选出与PTC颈部淋巴结转移密切相关的声像图恶性征象.结果:单因素分析患者的性别、年龄,分析病灶数目、大径、边缘、是否接触被膜、血流、是否含有微钙化与颈部淋巴结转移存在一定的相关性,其差异具有统计学意义(x2=33.094, x2=126.566,x2=127.961,x2=145.087,x2=53.757,x2=6.807;P<0.05).多元Logisitic回归分析结果:多发病灶、大径>10.0 mm、边缘不规则、与甲状腺被膜接触、血流丰富是与PTC颈部淋巴结转移密切相关的声像图恶性征象,其相关系数有统计学意义(OR=3.103,OR=3.595,OR=2.822,OR=6.317,OR=2.078;P<0.05).结论:超声图像特征有助于提高超声对PTC颈部淋巴结转移的检出率,为临床决策提供参考依据.

    作者:温泉;罗渝昆 刊期: 2018年第06期

  • 2887例调强计划验证结果分析及其在质量控制中的作用

    目的:根据调强放射治疗计划的验证结果,分析其验证计划不通过的原因及其在质量控制中的作用.方法:选取2887例患者在放射治疗前的调强计划进行验证分析,将验证不通过的调强计划按错误类型进行分类统计,并根据统计差异和医用直线加速器质量控制结果反推原因.结果:在2887例调强计划中有2838例通过验证,合格率为98.30%.在相同的质量控制标准下,同台加速器重新采集数据前后的验证合格率分别为96.92%和99.24%.因单纯治疗计划系统(TPS)优化结果不佳导致计划验证不通过的数量在不通过调强计划中占比16.33%.结论:放射治疗前进行调强计划验证在保证TPS计算剂量与患者受照剂量一致性的基础上,更加有助于加速器及放射治疗流程的综合质控.

    作者:刘思伟;赵波;李雅钢;汪春林;于世平;周刚 刊期: 2018年第06期

  • 诊断治疗类医疗器械临床应用的实效研究

    随着医疗器械在临床应中所占地位越来越高,开展医疗器械的实效研究,即医疗器械在临床使用中的效果评价也逐渐成为卫生技术评价中的重要组成部分.基于实效研究的方法学以及在药物等领域应用的阐述,对医疗器械与药物实效研究的差异进行分析,探讨诊断治疗类医疗器械实效研究的思路和方法.

    作者:孙辉;赵颖波;张蕾;尹畅;费晓璐 刊期: 2018年第06期

  • 相位对比电影-磁共振成像技术对Chiari畸形Ⅰ型脑脊液流体力学的分析研究

    目的:应用相位对比电影-磁共振成像(Cine PC-MRI)技术辅助Arnold-Chiari畸形I型患者手术策略选择,分析对照手术前后脑脊液流体力学的特点.方法:选择19例Arnold-Chiari畸形Ⅰ型患者,应用Cine PC-MRI技术明确脑脊液循环障碍部位,选择后颅窝重建术或枕大池重建术;定量分析感兴趣区(ROI)的平均流量(MF)、每搏输出量(SV)、反流分数(RF)及大峰值流速(Vmax)[分为头向大峰值流速(Vumax)和足向大峰值流速(Vdmax)];预后评估应用芝加哥Chiari结果量表(CCOS)评分.结果:Cine PC-MRI提示术后ROI脑脊液MF、SV增加,Vumax和Vdmax减小,与术前比较差异有统计学意义(F=2.792,F=3.561,F=3.305,F=2.362;P<0.05);术后CCOS评分均高于11分,平均得分13分,低评分12分,满分16分,无患者需二次手术.结论:Cine PC-MRI技术可在Arnold-Chiari畸形Ⅰ型诊疗中予以辅助指导手术策略,可定量及定性分析脑脊液流体力学.

    作者:程诚;陶本章;尚爱加;赵水强;唐红;杜长生;王建祯 刊期: 2018年第06期

  • 一种医院检验试剂监管系统的设计

    目的:设计一种医院检验试剂监管系统,为实现医院检验试剂精细化管理,提高医院试剂资源有效利用率和试剂安全性.方法:运用.NET技术,凭借数字化、条码化及智能化等手段设计医院检验试剂监管系统,对医院试剂进行多维度、全流程数字化监管.结果:运行医院检验试剂监管系统达到了预期的效果,在试剂采购、试剂入库、试剂出库、试剂出库申请、试剂基本信息维护、试剂使用与对应的仪器对照、试剂状态提示、库存查询、试剂入库查询和出库查询、试剂使用效率分析及试剂使用开始与使用结束的管理中,使流程更加规范化、流程化、科学化和透明化.结论:所设计的检验试剂监管系统把试剂采购、试剂入出库、试剂使用等环节形成信息化管理业务闭环,提高了医院检验试剂管理的工作效率和精细化水平.

    作者:何健;石磊;高明;孙文桥 刊期: 2018年第06期

  • 3D打印技术在医学领域的应用

    三维(3D)打印技术的应用领域越来越广,该技术使制造业发生了彻底的变革,同样也改变了医学领域的方方面面.结合国内外实例,概述3D打印技术在医学领域的应用现状,讨论运用于医学领域的3D打印材料、3D打印医学模型、3D打印人体骨性植入物、3D打印人体组织器官等该技术多方优势,回顾我国3D打印技术的研发及应用情况,展望医学领域应用3D打印技术的前景.3D打印技术在医学领域有序高效的发展有赖于相关政策法规的制定和技术本身的不断创新,仍然需要对3D打印功能性的人体组织和器官进行更深入的研究和探索.

    作者:张亮;邱宏 刊期: 2018年第06期

  • 基于VB.NET与Access的卫生人才管理系统软件的设计与开发

    目的:开发设计卫生人才管理系统软件,以加强卫生人才的信息化管理,规范卫生人才的推举和培养流程,降低医学会工作人员的劳动量.方法:使用VB.NET作为前端开发工具,以Access作为后台数据库,开发设计卫生人才管理软件.结果:开发设计的卫生人才管理软件具有信息的录入、修改、删除、查询以及统计筛选等功能,软件系统界面友好,操作灵活,存储安全,使得原本繁琐的卫生人才信息管理工作变的方便快捷,在南京医学会应用期间,运行状态稳定,反映良好.结论:卫生人才管理系统软件不但实现了卫生人才基本的信息管理功能,而且使得医学会中各专科委员会的组织建设,青年委员的推举培养等工作实现数字化.

    作者:周蕾蕾;蒋红兵;方莹;徐磊 刊期: 2018年第06期

  • 舰载卫生装备故障建模与仿真分析

    目的:对舰载卫生装备进行故障统计,分析其故障原因并研究探索解决办法.方法:对舰载卫生装备使用操作人员进行问卷调查,收集数据,并分析卫生装备发生故障的基本属性及扩散特性,采用数学建模与应用仿真的方法对装备的故障进行统计分析,建立故障属性和状态参数数据库,运用逆向传播(BP)神经网络算法对其故障的扩散特性进行演算,模拟故障发生现象及发展流程.结果:基于对卫生装备故障分析,实现采用故障属性描述模型分析故障发生概率及故障关联程度,确定相关应对措施,编写出《航空母舰骨干卫生装备战训一体使用管理规范》一书.实施舰载卫生装备规范化使用及一体化统一管理,保障了在战训时正常使用.结论:舰载卫生装备的故障建模,为其维修保养提供了理论指导,具备良好的使用价值,为分析和研究舰载卫生装备故障提供技术参考.

    作者:吴洋;张伟;孙旭;尹晓峰;张谷敏 刊期: 2018年第06期

  • 利用癌症基因组图谱对乳腺癌患者CDH1基因突变分析

    目的:应用癌症基因组图谱(TCGA)数据库分析乳腺癌中E-钙黏蛋白(CDH1)基因突变情况.方法:从TCGA数据库收集乳腺癌数据集1098例,按照CDH1是否发生突变分为未突变组(986例)和突变组(112例),统计患者临床信息,应用cBioPortal网站对数据集进行突变分析、基因共表达分析及生存期等分析.结果:在1098个病例中,CDH1突变112例(占10.4%),其中Q23*突变多,共6例,P127Afs*41、R63*突变各有4例,E243K、R335*及X722_splice缺失各3例, N166Mfs*49、Q195*、X646_splice缺失各2例,另有72个病例突变位点各不相同.结论:乳腺癌患者的CDH1基因突变有较高发生率,占比10.1%,Q23*、P127Afs*41、R63*、E243K、R335*、X722_splice、N166Mfs*49、Q195*、X646_splice等突变频率较高,这些突变有可能为研究乳腺癌的发病及诊治提高新的思路.

    作者:林琳;倪楠;赵海鹰;姜晓峰;涂巍 刊期: 2018年第06期

  • 飞利浦3.0型DR设备SYSTEM灯就位原理及故障分析

    X射线数字化摄影(digital radiography,DR)作为一种基础放射影像设备,在临床诊断中被广泛应用,而DigitalDiagnost 3.0型DR设备(荷兰飞利浦)在市场上占有量较大,具有故障率低、操作便捷等优点[1].针对日常使用中设备的System灯不亮问题分析曝光及曝光准备完整动作,从而了解System灯就位动作所需要的条件,分析其故障原因,以便更好地了解设备的结构与工作流程.

    作者:王学兵 刊期: 2018年第06期

中国医学装备杂志

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主管:中国医学装备协会

主办:中国医学装备协会