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第一章 3D打印技术的兴起与发展 1

第一节 概论 1

一、3D打印技术的概念与基本原理 1

二、3D打印技术的兴起 2

三、3D打印技术的发展 3

四、3D打印技术的应用领域 6

五、3D打印技术的优势 13

六、3D打印产业所面临的挑战 14

第二节 3D打印技术与数字医学工程技术 16

一、医学图像三维重建技术 16

二、计算机辅助设计技术 25

三、逆向工程技术 36

四、计算生物力学仿真技术 48

五、计算机辅助外科仿真技术 67

第三节 3D打印在骨科模型和创伤外科的应用 77

一、概述 77

二、3D打印的材料与方法 78

三、3D打印在骨科和创伤外科的应用 79

第四节 3D打印技术在医疗领域的应用 83

一、3D打印技术在医疗领域的应用优势 83

二、3D打印技术在医疗领域应用的现状 90

三、3D打印技术转化应用尚待解决的问题 98

第五节 3D打印技术在骨科健康教育的应用 100

一、概述 100

二、3D打印技术在骨科健康教育的应用 102

三、3D打印技术在骨科健康教育应用的优势 106

四、3D打印技术在骨科健康教育的展望 107

第二章 3D打印技术在创伤骨折的应用 111

第一节 概论 111

一、骨折治疗理念的发展：A0、BO与CO 111

二、精准化与个性化治疗的进展 112

三、3D打印技术与创伤骨折治疗的现状 112

第二节 相关应用解剖 114

一、肱骨近端应用解剖 114

二、肱骨远端应用解剖 115

三、尺桡骨应用解剖 116

四、股骨颈应用解剖 117

五、股骨粗隆应用解剖 117

六、股骨远端应用解剖 118

七、胫骨平台应用解剖 119

八、骨盆应用解剖 119

九、髋臼应用解剖 120

十、骶髂关节应用解剖 122

第三节 3D打印技术在创伤骨折应用的优势 123

第四节 3D打印技术在肱骨近端粉碎性骨折的应用 124

一、概述 124

二、术前规划与数字化设计 124

三、3D打印技术与模拟手术 127

四、手术操作 127

五、术后处理 127

六、注意事项 127

七、典型病例 128

第五节 3D打印技术在肱骨远端粉碎性骨折的应用 130

一、概述 130

二、术前规划与数字化设计 130

三、3D打印技术与模拟手术 131

四、手术操作 131

五、术后处理 132

六、注意事项 132

七、典型病例 132

第六节 3D打印技术在尺桡骨骨折的应用 134

一、概述 134

二、术前规划与数字化设计 135

三、3D打印技术与模拟手术 137

四、手术操作 140

五、术后处理 141

六、注意事项 141

七、典型病例 141

第七节 桡骨远端骨折畸形愈合3D打印截骨矫形的应用 143

一、概述 143

二、术前规划与数字化设计 143

三、3D打印技术与模拟手术 143

四、手术操作 144

五、术后处理 145

六、注意事项 145

七、典型病例 145

第八节 3D打印技术在股骨颈骨折的应用 147

一、概述 147

二、术前规划与数字化设计 148

三、3D打印技术与模拟手术 150

四、手术操作 150

五、术后处理 151

六、注意事项 151

七、典型病例 151

第九节 3D打印技术在股骨粗隆间骨折的应用 153

一、概述 153

二、术前规划与数字化设计 153

三、3D打印技术与模拟手术 154

四、手术操作 155

五、术后处理 155

六、注意事项 155

七、典型病例 156

第十节 3D打印技术在股骨远端粉碎性骨折的应用 157

一、概述 157

二、术前规划与数字化设计 157

三、3D打印技术与模拟手术 160

四、手术操作 161

五、术后处理 161

六、注意事项 161

七、典型病例 161

第十一节 3D打印技术在胫骨平台粉碎性骨折的应用 163

一、概述 163

二、术前规划与数字化设计 163

三、3D打印技术与模拟手术 166

四、手术操作 166

五、术后处理 167

六、注意事项 167

七、典型病例 167

第十二节 3D打印技术在骨盆与髋臼骨折的应用 170

一、概述 170

二、术前规划与数字化设计 170

三、3D打印技术与模拟手术 173

四、手术操作 175

五、术后处理 175

六、注意事项 176

七、典型病例 176

第十三节 3D打印技术在骶骨骨折或骶髂关节脱位的应用 178

一、概述 178

二、术前规划与数字化设计 178

三、3D打印技术与模拟手术 180

四、手术操作 181

五、术后处理 181

六、注意事项 182

七、典型病例 182

第三章 3D打印技术在拇、手指再造的应用 187

第一节 概论 187

第二节 相关应用解剖 188

第三节 3D打印拇、手指再造的优势 190

第四节 3D打印拇指缺损再造 192

一、概述 192

二、术前规划与数字化设计 192

三、3D打印技术与模拟手术 198

四、手术操作 199

五、术后处理 200

六、注意事项 200

七、典型病例 200

第五节 3D打印二指缺损再造 203

一、概述 203

二、术前规划与数字化设计 203

三、3D打印技术与模拟手术 203

四、手术操作 204

五、术后处理 204

六、注意事项 204

七、典型病例 205

第六节 3D打印四指缺损再造 206

一、概述 206

二、术前规划与数字化设计 206

三、3D打印技术与模拟手术 209

四、手术操作 210

五、术后处理 210

六、注意事项 210

七、典型病例 210

第七节 3D打印单手五指缺损再造 213

一、概述 213

二、术前规划与数字化设计 213

三、3D打印技术与模拟手术 214

四、手术操作 215

五、术后处理 215

六、注意事项 215

七、典型病例 216

附录 中华医学会手外科学会拇、手指再造功能评定试用标准 220

第四章 3D打印技术在关节置换术的应用 222

第一节 概论 222

第二节 相关应用解剖 225

一、髋关节的应用解剖 225

二、膝关节的应用解剖 232

三、肩关节的应用解剖 237

第三节 3D打印关节置换的优势 243

第四节 3D打印初次髋关节置换与翻修 244

一、概述 244

二、术前规划与数字化设计 245

三、3D打印技术与模拟手术 253

四、手术操作 255

五、术后处理 259

六、注意事项 259

七、典型病例 260

第五节 3D打印膝关节置换 266

一、概述 266

二、术前规划与数字化设计 267

三、3D打印技术与模拟手术 270

四、手术操作 271

五、术后处理 273

六、注意事项 273

七、典型病例 274

第六节 3D打印肩关节置换 278

一、概述 278

二、术前规划与数字化设计 279

三、3D打印技术与模拟手术 281

四、手术操作 283

五、术后处理 284

六、注意事项 285

七、典型病例 285

第五章 3D打印技术在脊柱手术的应用 290

第一节 概论 290

一、脊柱外科疑难复杂疾病的诊断 290

二、导航模板辅助椎弓根螺钉精确置入 290

三、疑难复杂病例术前规划 291

四、临床教学与医患沟通 291

第二节 相关应用解剖 292

一、颈椎应用解剖 293

二、胸椎应用解剖 295

三、腰椎应用解剖 296

第三节 3D打印技术在脊柱手术应用的优势 298

第四节 3D打印颈椎椎弓根螺钉置入 298

一、概述 298

二、术前规划与数字化设计 299

三、3D打印技术与模拟手术 301

四、手术操作 302

五、术后处理 302

六、注意事项 302

七、典型病例 303

第五节 3D打印胸椎椎弓根螺钉置入 304

一、概述 304

二、术前规划与数字化设计 305

三、3D打印技术与模拟手术 307

四、手术操作 307

五、术后处理 307

六、注意事项 307

七、典型病例 308

第六节 3D打印腰椎椎弓根螺钉置入 310

一、概述 310

二、术前规划与数字化设计 310

三、3D打印技术与模拟手术 313

四、手术操作 313

五、术后处理 313

六、注意事项 314

七、典型病例 314

第七节 3D打印齿状突骨折内固定 316

一、概述 316

二、术前规划与数字化设计 317

三、3D打印技术与模拟手术 318

四、手术操作 319

五、术后处理 319

六、注意事项 319

七、典型病例 320

第八节 3D打印定制异体骨在颈椎融合的应用 321

一、概述 321

二、术前规划与数字化设计 321

三、3D打印技术与模拟手术 323

四、手术操作 324

五、术后处理 324

六、注意事项 324

七、典型病例 324

第九节 3D打印结合计算机导航辅助治疗脊柱退行性病变 325

一、概述 325

二、术前规划与数字化设计 326

三、3D打印技术与模拟手术 326

四、手术操作 326

五、术后处理 327

六、注意事项 327

七、典型病例 327

第十节 3D打印导航导杆在椎间孔镜穿刺定位的应用 329

一、概述 329

二、术前规划与数字化设计 329

三、手术操作 329

四、术后处理 331

五、注意事项 331

六、典型病例 331

第六章 3D打印技术在足踝手术的应用 336

第一节 概论 336

第二节 相关应用解剖 337

第三节 3D打印技术在足踝手术应用的优势 339

第四节 3D打印技术在踝周骨折的应用 340

一、概述 340

二、术前规划与数字化设计 341

三、3D打印技术与模拟手术 345

四、手术操作 345

五、术后处理 347

六、注意事项 347

七、典型病例 348

第五节 3D打印技术在Pilon骨折的应用 349

一、概述 349

二、术前规划与数字化设计 351

三、3D打印技术与模拟手术 355

四、手术操作 355

五、术后处理 356

六、注意事项 356

七、典型病例 356

第六节 3D打印技术在跟骨骨折的应用 358

一、概述 358

二、术前规划与数字化设计 360

三、3D打印技术与模拟手术 363

四、手术操作 364

五、术后处理 364

六、注意事项 364

七、典型病例 365

第七节 3D打印踝上截骨治疗踝关节骨性关节炎 369

一、概述 369

二、术前规划与数字化设计 370

三、3D打印技术与模拟手术 373

四、手术操作 374

五、术后处理 374

六、注意事项 374

七、典型病例 375

第七章 3D打印技术在骨肿瘤手术的应用 380

第一节 概论 380

第二节 相关应用解剖 381

一、肱骨近端应用解剖 381

二、股骨近端应用解剖 383

三、胫骨近端应用解剖 385

四、脊柱相关应用解剖 386

五、骨盆相关应用解剖 387

第三节 3D打印技术在骨肿瘤手术应用的优势 389

第四节 肱骨肿瘤3D打印手术 389

一、概述 389

二、术前规划与数字化设计 390

三、3D打印技术与模拟手术 391

四、手术操作 391

五、术后处理 391

六、注意事项 392

七、典型病例 392

第五节 股骨肿瘤3D打印手术 394

一、概述 394

二、术前规划与数字化设计 394

三、3D打印技术与模拟手术 396

四、手术操作 396

五、术后处理 396

六、注意事项 396

七、典型病例 397

第六节 胫骨肿瘤3D打印手术 398

一、概述 398

二、术前规划与数字化设计 399

三、3D打印技术与模拟手术 400

四、手术操作 400

五、术后处理 402

六、注意事项 402

七、典型病例 402

第七节 脊柱肿瘤3D打印手术 404

一、概述 404

二、术前规划与数字化设计 405

三、3D打印技术与模拟手术 406

四、手术操作 407

五、术后处理 408

六、注意事项 409

七、典型病例 409

第八节 骨盆肿瘤3D打印手术 411

一、概述 411

二、术前规划与数字化设计 412

三、3D打印技术与模拟手术 414

四、手术操作 414

五、术后处理 415

六、注意事项 415

七、典型病例 415

第八章 3D打印技术在小儿骨科手术的应用 420

第一节 概论 420

第二节 小儿骨科手术的特点与要求 421

第三节 3D打印技术在小儿骨科手术应用的优势 422

第四节 3D打印小儿肱骨远端截骨矫形 424

一、概述 424

二、术前规划与数字化设计 425

三、3D打印技术与模拟手术 427

四、手术操作 427

五、术后处理 428

六、注意事项 428

七、典型病例 429

第五节 小儿前臂畸形3D打印矫形 431

一、概述 431

二、术前规划与数字化设计 431

三、3D打印技术与模拟手术 432

四、手术操作 433

五、术后处理 433

六、注意事项 433

七、典型病例 433

第六节 儿童发育性髋关节脱位3D打印骨盆Steel三相截骨 436

一、概述 436

二、术前规划与数字化设计 438

三、3D打印技术与模拟手术 439

四、手术操作 440

五、术后处理 441

六、注意事项 441

七、典型病例 442

第七节 发育性髋关节脱位3D打印股骨截骨矫形 443

一、概述 443

二、术前规划与数字化设计 444

三、3D打印技术与模拟手术 445

四、手术操作 446

五、术后处理 447

六、注意事项 447

七、典型病例 447

第八节 儿童髋臼发育不良3D打印Bernese髋臼周围截骨 449

一、概述 449

二、术前规划和数字化设计 450

三、3D打印技术与模拟手术 450

四、手术操作 452

五、术后处理 454

六、注意事项 454

七、典型病例 454

第九节 儿童骨软骨瘤3D打印切除 457

一、概述 457

二、术前规划与数字化设计 458

三、3D打印技术与模拟手术 458

四、手术操作 459

五、术后处理 461

六、注意事项 461

七、典型病例 461

第九章 3D打印技术在医疗支具的应用 466

第一节 概论 466

第二节 医疗支具的作用与制作要求 467

第三节 3D打印医疗支具的优势 468

第四节 3D打印上肢医疗支具 469

一、概述 469

二、规划准备与数字化设计 470

三、3D打印技术与操作方法 471

四、注意事项 472

五、典型病例 472

第五节 3D打印手部医疗支具 474

一、概述 474

二、规划准备与数字化设计 475

三、3D打印技术与操作方法 476

四、注意事项 477

五、典型病例 477

第六节 3D打印骨盆医疗支具 478

一、概述 478

二、规划准备与数字化设计 479

三、3D打印技术与操作方法 481

四、注意事项 481

五、典型病例 482

第七节 3D打印下肢医疗支具 484

一、概述 484

二、规划准备与数字化设计 484

三、3D打印技术与操作方法 486

四、注意事项 486

五、典型病例 487

第十章 医学影像学与3D打印技术 491

第一节 医学影像学发展简史 491

第二节 骨科领域的影像学检查 495

一、数字化X射线检查 495

二、CT扫描及三维重组技术 495

三、磁共振成像（MRI） 500

第三节 影像学与3D打印技术 501

一、3D打印技术的图像扫描与数据采集 502

二、数据处理与图像重建 502

三、3D模型打印 503

四、3D打印技术在骨科领域的应用 504

第四节 3D影像学在人体系统领域的应用 505

一、肝胆系统 505

二、泌尿系统 506

三、眼科领域 507

四、呼吸系统 507

五、神经系统 508

六、心血管系统 509

七、医学教育 509

第五节 展望 510

第十一章 问题与展望 512

第一节 医学形态学模型的3D打印技术 512

一、医学3D打印技术的数据来源制约问题 512

二、3D打印技术在医学教育方面的应用 514

三、3D打印技术在外科技术培训及术前指导的应用 517

四、3D打印技术在临床医患沟通和宣传教育方面的应用 519

第二节 3D打印个性化人工骨支架的应用 521

一、概述 521

二、基于粉末的3D打印技术——材料和打印过程 523

三、3D打印支架的测试 524

四、3D打印技术的不足和展望 525

第三节 3D打印非植入式医疗器械 528

一、概述 528

二、3D打印医疗支具 533

三、3D打印假肢 533

四、3D打印精准外科导航模板器械 534

第四节 3D打印个性化植入式医疗器械 537

一、概述 537

二、3D打印个性化植入物在骨科的应用 539

三、3D打印个性化植入物在口腔颌面外科的应用 541

四、3D打印个性化植入物在神经外科的应用 542

五、3D打印个性化植入物的其他临床应用现状 544

第五节 组织器官替代修复的生物3D打印 546

一、概述 546

二、生物3D打印技术的方式和特点 548

三、生物3D打印技术的临床应用 550

四、生物3D打印技术存在的问题及展望 552

第六节 展望 556

一、医学形态学模型3D打印存在的问题与展望 556

二、非植入式医疗器械3D打印的问题与展望 557

三、个性化植入物3D打印存在的问题与展望 561

四、生物功能活性组织器官3D打印存在的问题与展望 562

五、医学3D打印技术的未来 565

索引 569

后记 576