温小鹏 高山 李硕 付军科 张广健

·论著·

3D打印技术应用于胸骨缺损修复的可行性研究

温小鹏 高山 李硕 付军科 张广健

目的 验证3D打印技术制作个体化钛合金胸骨假体的力学性能和应力分布，探讨其在修复胸骨缺损中应用的可行性。方法 通过胸部CT三维重建数据构建骨性胸廓模型，应用计算机辅助设计技术及镜像技术，设计目标假体的三维数据，并通过三维有限元对假体进行应力分析；之后采用钛合金粉末打印出与缺损骨质完全匹配的假体，进行强度测试；最后进行手术植入完成胸骨缺损的修复。结果 3D打印的钛合金假体的屈服强度为(950±14)MPa，极限强度为(1005±26)MPa。三维有限元分析结果显示，胸骨假体等效应力分布均匀。假体能够精确重塑原有胸廓的几何形态和解剖外形，随访半年植入物与周围骨性结构固定牢靠，与周围组织相容性良好，无排异反应发生。结论 通过计算机辅助设计和3D打印技术能够制作出高精度个性化钛合金胸骨假体，材料性能满足外科临床植入物的标准，对胸壁重建塑形效果良好，手术操作简便，此方法是胸骨大块缺损修复的可靠技术保证。

3D打印； 钛合金假体； 胸骨缺损； 修复

胸骨大块缺损的重建方法一直是临床难题，既往替代胸骨的重建材料均非适形材料。我们利用三维(three-dimensional，3D)图像重建技术、计算机辅助设计技术(computer-aided design，CAD)、镜像反求技术，设计胸骨假体的三维数据，并模拟截骨修复过程，提高手术的可预见性[1]；之后采用激光快速成形技术打印出个体化胸骨假体，植入病人体内，修复胸骨缺损。……