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增材制造个体化钛植入物辅助胸壁重建案例

增材制造个体化钛植入物辅助胸壁重建案例 启明增材制造
2026-10-01
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[启明增材制造]英国威尔士莫里斯顿医院与斯旺西大学的研究人员在《npj生物医学创新》上发表了一项研究,介绍了一种从数字设计到手术实施的工作流程。该流程采用激光束粉末床熔融(PBF-LB)增材制造技术制造患者特异性钛植入物,用于重建大型胸壁缺损。

A、Aa – 3D 植入物的虚拟适配验证。B、Bb – 物理适配验证。C、Cc – 最终增材制造的钛植入物。图片来源:https://doi.org/10.1038/s44385-026-00113-6


这项单中心研究共纳入6名需接受胸壁大范围切除的成年患者。病例纳入标准包括:切除3根或更多肋骨及其邻近结构;联合切除肋骨与半胸骨;或切除胸骨、软骨和肋骨,且由此造成的全层骨骼缺损被认为不适合直接缝合。


该工作流程首先获取高分辨率薄层CT图像(层厚≤1 mm),图像以医学数字成像和通信(DICOM)格式保存。随后,使用Mimics Medical软件对数据进行分割,生成患者特异性的胸壁和肿瘤三维模型,使手术团队能够评估肿瘤的几何形状及其与周围胸腔结构的关系。


接下来,利用Geomagic Freeform Plus进行虚拟手术规划:对分割后的模型进行数字化编辑,以模拟肿瘤切除、确定切除边缘,并设计与计划切除部位的解剖形状、大小和轮廓相匹配的植入物。


完成虚拟验证后,制作立体光刻(SLA)原型,对植入物设计进行物理评估。最终的患者定制植入物采用医用级Ti-6Al-4V ELI(23级)钛合金,通过激光束粉末床熔融(PBF-LB)技术制造,并在手术前进行灭菌处理。


在所有6例病例中,按数字化规划实施的切除与重建手术均顺利完成,术中未作任何调整。研究报道称,植入物实现了精准的解剖匹配和牢固固定,胸壁解剖结构恢复满意。随访5个月至5年,未发现植入物失效或植入物相关并发症。





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来源:METAL AM



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