3D打印生物材料人体外耳支架关键技术研究

发布时间：2017-07-07 04:04

  本文关键词：3D打印生物材料人体外耳支架关键技术研究

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【摘要】：目前治疗耳廓缺损主要采取手术的方法。这种方法存在并发症、对手术者要求过高、耳支架精度难以保证等缺点。本文拟使用医用硅胶耳支架代替传统的软骨耳支架,为患者免去切除胸肋软骨的痛苦并避免并发症的发生。探索利用CT、逆向建模和3D打印技术快速构造针对不同患者的外耳模具,使用医用硅胶填充该模具后硫化成型得到硅胶耳支架,并将其移植入动物体内进行生物相容性实验。本文主要研究内容包括:1)提出基于生物材料进行耳支架制作的思路和方法,分析这种方法与传统手术方法相比的优势。2)利用医学CT和逆向建模快速构建人耳数字模型,并基于3D打印对模型进行后处理,将外耳模型直接进行3D打印。3)基于植入皮下的过程对外耳数字模型进行等距减薄,得到不同减薄量的耳支架模型,对减薄过程的误差进行检测和分析。4)使用不同减薄量耳支架的数字模型制作对应的模具,基于3D打印成型特点对模具进行优化,利用3D打印制造模具并进行精度检验。5)使用医用硅胶填充模具并在合适的条件下使硅胶耳支架硫化成型,对不同减薄量的耳支架进行硬度测试和模拟植入实验,得到最优植入厚度支架。6)将最优厚度支架植入动物体内,检验其强度,观察动物身体状态以检验医用硅胶耳支架的生物相容性。
【关键词】：耳廓缺损 3D打印 逆向建模 医用硅胶 动物植入实验
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.1
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-11
• 第一章 绪论11-24
• 1.1 引言11
• 1.2 外耳廓缺陷治疗方法现状研究11-13
• 1.3 CT图像处理技术13-15
• 1.4 3D打印技术简介15-22
• 1.4.1 3D打印技术发展现状15-18
• 1.4.2 3D生物打印技术18-22
• 1.4.3 基于 3D打印的快速模具制造技术22
• 1.5 本课题研究的内容和意义22-24
• 第二章 人耳的CT数据采集与三维模型重构24-44
• 2.1 引言24
• 2.2 人耳建模软件24-28
• 2.2.1 医学成像软件Mimics24-25
• 2.2.2 逆向建模软件Geomagic Studio25-27
• 2.2.3 三维建模软件Solid Works27-28
• 2.3 人耳模型三维重建28-40
• 2.3.1 CT数据采集28-31
• 2.3.2 人耳模型优化处理31-34
• 2.3.3 模型实体化34-37
• 2.3.4 PLA材质外耳模型 3D打印37-39
• 2.3.5 PLA材质外耳的临床应用39-40
• 2.4 基于移植的模型减薄40-43
• 2.5 本章小结43-44
• 第三章 人耳模具设计和 3D打印44-52
• 3.1 引言44
• 3.2 模具三维设计44-47
• 3.3 模具的 3D打印47-49
• 3.4 模具的精度检验49-51
• 3.5 本章小结51-52
• 第四章 临床生物相容性实验52-64
• 4.1 引言52
• 4.2 基于生物材料的人耳制作52-58
• 4.2.1 材料的选取52-53
• 4.2.2 MED 4735 硅胶的基本性质53-54
• 4.2.3 硅胶耳制作过程54-58
• 4.3 硅胶耳支架模拟植入实验58-60
• 4.4 使用硅胶耳进行动物移植实验60-62
• 4.4.1 道德声明60
• 4.4.2 植入过程步骤60-61
• 4.4.3 动物实验结果分析61-62
• 4.5 本章小结62-64
• 第五章 结论与展望64-66
• 5.1 主要工作总结64-65
• 5.2 存在的问题及展望65-66
• 致谢66-68
• 参考文献68-72
• 作者在学期间取得的学术成果72

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本文编号：528755