口腔數(shù)字化技術(shù)的類型范文
時(shí)間:2024-04-11 17:27:10
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篇1
中圖分類號(hào):R78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-9082(2019)10-0005-01
一、認(rèn)識(shí)數(shù)字化
1.何為數(shù)字化
數(shù)字化是將圖片、結(jié)構(gòu)、界限等許多信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭闪炕臄?shù)字,然后利用這些數(shù)字信息建立新的模型,輸入電腦后統(tǒng)一處理,隨后指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)操作的過(guò)程。把數(shù)字化技術(shù)引入到口腔頜面外科學(xué)的診療活動(dòng)中,有利的促進(jìn)醫(yī)患溝通,擴(kuò)展了醫(yī)生手術(shù)野,開(kāi)辟了同行交流與教學(xué)觀摩的新途徑,更重要的是保證了手術(shù)的安全性,使患者預(yù)后功能與美觀兼具,提高了患者預(yù)后生活質(zhì)量。
2.數(shù)字化與醫(yī)學(xué)結(jié)合的發(fā)展歷史
1995年,美國(guó)麻省理工教授葛旁蒂的著作《數(shù)字化生存》問(wèn)世,隨后數(shù)字化深入人心,涉及到各行各業(yè)。近年來(lái),醫(yī)學(xué)技術(shù)的提高,很大程度上得益于數(shù)字化的發(fā)展。CAD/CAM起始于1952年,由法國(guó)牙醫(yī)費(fèi)朗索瓦.杜雷特教授將之引入到口腔領(lǐng)域;上世紀(jì)80、90年代,美國(guó)人發(fā)明的3D印刷機(jī)并取得了專利權(quán)。1995年,美國(guó)ZCorp公司開(kāi)發(fā)出了3D打印機(jī)。2012年蘇格蘭科學(xué)家首次利用3D打印機(jī)造出了肝臟組織;2019年1月,美國(guó)加州圣迭戈分校首次利用3D打印了脊髓支架,獲得成功;手術(shù)導(dǎo)航于上世紀(jì)90年代起始于歐美國(guó)家。2006年,復(fù)旦大學(xué)數(shù)字化醫(yī)學(xué)中心成功研發(fā)了國(guó)產(chǎn)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng);2017年9月,由中國(guó)第四軍醫(yī)大學(xué)趙銥民教授牽頭研制的首臺(tái)自主式種植牙手術(shù)機(jī)器人問(wèn)世,代表著口腔醫(yī)學(xué)進(jìn)入機(jī)器人時(shí)代。醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)先進(jìn)科技的輔助,完美的把醫(yī)學(xué)與數(shù)字化結(jié)合起來(lái),必然為醫(yī)學(xué)插上騰飛的翅膀。
二、數(shù)字化在口腔頜面外科學(xué)的最新應(yīng)用
1.互式圖像控制系統(tǒng)(MIMICS)和3D打印技術(shù)在頜面部手術(shù)中應(yīng)用
交互式圖像控制系統(tǒng)[2](MIMICS)是一款由Materialise公司精心研制的以影像學(xué)為基礎(chǔ)控制系統(tǒng),具有模塊化功能,能滿足用戶不同的需求。利用MIMICS可以模擬真實(shí)情況,生動(dòng)逼真地恢復(fù)骨質(zhì)缺損。張永福、劉揚(yáng)等[3-4](2017)報(bào)道了MIMICS在下頜骨腫瘤切除后組織重建、頜骨骨折復(fù)位中的應(yīng)用,術(shù)中以及術(shù)后效果良好,隨訪患者滿意度高。
3D打印是上個(gè)世紀(jì)80年代末期開(kāi)始,90年代初逐漸興起的一項(xiàng)新興制造技術(shù),又名增材制造。是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、攝像技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。其原理是往往以數(shù)碼掃描為基礎(chǔ),逐層掃描,堆積成形,通過(guò)對(duì)層片材料的由點(diǎn)到線,由線及面的堆積,精準(zhǔn)迅速地制作出三維實(shí)物的一種新型加工技術(shù)[5]。計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)和3D打印技術(shù)的完美結(jié)合,成功地實(shí)現(xiàn)了缺損部位無(wú)縫隙復(fù)位。具體步驟是計(jì)算機(jī)通過(guò)CT信息獲得立體圖像,實(shí)現(xiàn)三維模型的重塑。醫(yī)生術(shù)前需要用記號(hào)筆標(biāo)出病變切除范圍,同時(shí)鏡像技術(shù)可以輔助生成成缺損區(qū)所要的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字模型,最后由3D打印機(jī)完成贗復(fù)體的制作。利用此模型模擬手術(shù),為手術(shù)材料的制備提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持和位置參考。青島大學(xué)楊光輝、王靜等(2017)報(bào)道了3D打印技術(shù)在頜骨修復(fù)中的臨床應(yīng)用,效果理想,成功恢復(fù)解剖結(jié)構(gòu),達(dá)到預(yù)期目的。
2.數(shù)字化導(dǎo)航在腫瘤切除、骨折復(fù)位中的最新應(yīng)用
導(dǎo)航是計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)使用圖像處理數(shù)據(jù)方法之一。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的前提下,采用導(dǎo)航系統(tǒng),作為下一步的進(jìn)展,便于外科醫(yī)生在顯示器上實(shí)時(shí)顯示手術(shù)器械的實(shí)際位置,顯示病人的CT或MRI三維數(shù)據(jù)。導(dǎo)航系統(tǒng)通過(guò)手術(shù)場(chǎng)的放大,可以同時(shí)顯示不同類型的圖像,清晰顯現(xiàn)解剖結(jié)構(gòu),并具有引導(dǎo)手術(shù)路徑的作用。這些系統(tǒng)最近已經(jīng)發(fā)展,提高了精確度和簡(jiǎn)化手術(shù)程序,以減少術(shù)中的危險(xiǎn)性。導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展提高了手術(shù)的可行性和可預(yù)見(jiàn)性,使口腔和頜面部的手術(shù)更加精確。
3.數(shù)字化技術(shù)在頜面外科圍手術(shù)期的應(yīng)用
頜面部外傷常常導(dǎo)致患者顏面部外形的損傷,有擦傷、挫傷、撕裂傷、撕脫傷等軟組織損傷,也有頜骨、顴骨、鼻骨、牙齒等組織損傷,尤其是造成功能部位嚴(yán)重缺損的患者,心理是影響治療和預(yù)后的顯著因素?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)一致認(rèn)為成功的疾病治療是心理和生理治療的有效結(jié)合。臨床工作中經(jīng)常有患者表達(dá)出焦躁情緒,拒絕與他人交流,尤其關(guān)注別人對(duì)自己面貌的看法。此時(shí),數(shù)字醫(yī)學(xué)的精確治療,可使患者對(duì)外形恢復(fù)充滿信息。四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院毛映等人(2017年)認(rèn)為應(yīng)加強(qiáng)數(shù)字化在頜面外科圍手術(shù)期管理中的應(yīng)用。
三、數(shù)字化在口腔頜面外科應(yīng)用的前景展望
數(shù)字化與口腔頜面外科相結(jié)合的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下方面:1)術(shù)前護(hù)理,收集數(shù)據(jù)近而三維重建,精準(zhǔn)分析病變大小等,也可以預(yù)設(shè)切除位置、定點(diǎn)定位、制作導(dǎo)板;2)根據(jù)術(shù)前三維重建模型,對(duì)缺損數(shù)據(jù)整理錄入計(jì)算機(jī)備用;3)利用導(dǎo)航系統(tǒng)精準(zhǔn)指導(dǎo)手術(shù)切術(shù),保證安全準(zhǔn)確,恰如其分,防止遺漏和過(guò)度切除;4)利用MIMICS、3D打印技術(shù)等技術(shù)制作贗復(fù)體,生動(dòng)逼真地還原缺損部位。
篇2
關(guān)鍵詞優(yōu)化設(shè)計(jì);口腔陶瓷;去除機(jī)理;磨削
口腔陶瓷修復(fù)體(義齒)色澤接近真牙、耐磨性高并且生物相容性好,不易附著細(xì)菌,長(zhǎng)期以來(lái)一直在口腔領(lǐng)域應(yīng)用??谇籆AD/CAM技術(shù)的發(fā)展,極大地提高了口腔陶瓷修復(fù)體加工效率和質(zhì)量,與之配套的牙科可切削全瓷材料也成為研究熱點(diǎn)[1-3]。2005-2014年,CAD/CAM全瓷修復(fù)體數(shù)量正逐年快速增長(zhǎng)[2],并且新型產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。根據(jù)口腔修復(fù)的特點(diǎn),口腔陶瓷修復(fù)體(義齒)的修復(fù)過(guò)程主要包括4個(gè)方面:口腔修復(fù)陶瓷材料的制備、成型加工制作、口腔調(diào)磨修復(fù)和臨床使用性能評(píng)價(jià)[4-5]。口腔陶瓷修復(fù)材料本身具有高硬高脆低韌度的特性,同時(shí),修復(fù)體的表面形貌復(fù)雜、尺寸微小,致使其在成型加工和修磨過(guò)程中易出現(xiàn)碎裂、崩邊、微觀裂紋等缺陷,陶瓷修復(fù)體就位、承受反復(fù)咀嚼的咬合力時(shí)易折斷,給使用效果帶來(lái)很大的負(fù)面影響[6-8]。為了延長(zhǎng)其臨床壽命,許多研究致力于材料的增強(qiáng)增韌技術(shù),目前使用材料的強(qiáng)度和韌性均獲得很大提高,但同時(shí)也增大了修復(fù)體就位前的外形修磨的難度,易出現(xiàn)修復(fù)體表面及亞表面存在不同程度的微裂紋和微破壞,從而影響其臨床壽命。修復(fù)體臨床壽命也不僅僅取決于材料的性能,加工工藝和后續(xù)口腔修復(fù)體調(diào)磨也是不容忽視的影響因素。不論是成型加工還是外形修磨,本質(zhì)都是材料去除的過(guò)程。因此,充分了解全瓷材料的磨削去除機(jī)理,選擇合理的加工方式及加工工藝,以減輕加工過(guò)程中刀具的磨削力和磨削溫度對(duì)修復(fù)材料造成的損傷,是提高修復(fù)體表面質(zhì)量、延長(zhǎng)其臨床壽命的重要途徑。本文介紹了不同口腔陶瓷修復(fù)材料及其加工方式和加工工具,闡述了口腔陶瓷修復(fù)材料的磨削去除機(jī)理、磨削力及磨削表面質(zhì)量等研究現(xiàn)狀,并提出了后期研究發(fā)展的主要方向。
1口腔陶瓷修復(fù)材料
目前,可切削的口腔修復(fù)陶瓷材料主要有長(zhǎng)石瓷、玻璃瓷、氧化鋁瓷、氧化鋯瓷、玻璃滲透陶瓷等5類,圖2為5種義齒陶瓷材料力學(xué)性能的區(qū)別[8]。
1.1長(zhǎng)石瓷
長(zhǎng)石瓷是種硼硅長(zhǎng)石質(zhì)玻璃,玻璃基中分布著不規(guī)則的晶粒結(jié)構(gòu),應(yīng)用于前牙貼面、全冠及后牙嵌體等,具有良好的美學(xué)效果和接近天然牙齒的磨耗度,經(jīng)研磨拋光后便可于口腔中應(yīng)用。
1.2玻璃瓷
玻璃瓷是一種由微晶體和玻璃相組成的硅酸鹽材料,透光性好,有“變色龍”之稱,切削性能良好,用于貼面、嵌體及前后牙單冠的制作。
1.3氧化鋁瓷
氧化鋁瓷為玻璃基質(zhì)中分散有一定的氧化鋁結(jié)晶,是高強(qiáng)度陶瓷,適用于嵌體、單冠、前牙橋、后牙冠的制作。
1.4氧化鋯瓷
氧化鋯瓷由于特有的應(yīng)力誘導(dǎo)相變?cè)鲰g效應(yīng),其強(qiáng)度和韌性均優(yōu)于傳統(tǒng)的長(zhǎng)石瓷和氧化鋁瓷,有“陶瓷鋼”之稱,成為國(guó)內(nèi)外口腔材料最關(guān)注的熱點(diǎn),可用于冠及固定橋。
1.5玻璃滲透
陶瓷玻璃滲透陶瓷是由至少2種互相交織的材料組成,擁有良好的強(qiáng)度及韌性,適用于后牙的修復(fù)。
2口腔修復(fù)體CAD/CAM系統(tǒng)與加工工具
2.1口腔CAD/CAM系統(tǒng)
口腔修復(fù)體CAD/CAM加工已逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化,如圖3所示,首先是獲取患牙信息數(shù)據(jù),然后數(shù)字化個(gè)性設(shè)計(jì)義齒和CAM加工義齒[9]。不同的口腔修復(fù)體材料,其加工工藝會(huì)有所不同:一般金屬類材料直接采用義齒雕刻機(jī)床進(jìn)行銑削加工,獲得成品;烤瓷類材料經(jīng)磨削或銑削后要進(jìn)行燒結(jié),最后修整獲得義齒;一些全瓷材料經(jīng)磨削,然后經(jīng)調(diào)磨、上釉獲得成品,大大提高了牙體修復(fù)的效率及精確度。目前,國(guó)內(nèi)外已有十幾種商品化系統(tǒng),較常見(jiàn)的Duret、Lava、Procera、Everest、ZENO、DCS及Cercon等牙科CAD/CAM系統(tǒng)主要集中在技工室,目前成熟的椅旁CAD/CAM系統(tǒng)僅有CEREC系統(tǒng)和E4D等2種系統(tǒng)[10],可制作嵌體、高嵌體、貼面、全冠、烤瓷冠的基底冠、烤瓷橋的橋體支架等。如表1所示,不同的系統(tǒng)其掃描成像系統(tǒng)、加工材料、加工類型及數(shù)控加工中心都是不同的[11]。
2.2口腔陶瓷修復(fù)體加工工具
根據(jù)加工材料及工藝的不同,口腔陶瓷修復(fù)體成型加工工具有金剛石義齒磨針(磨頭)和義齒銑刀2種。對(duì)于不同的CAD/CAM加工系統(tǒng),2種義齒刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用范圍也不同。目前,大部分口腔陶瓷修復(fù)體研磨機(jī)加工義齒時(shí),分為粗磨(銑)削、半精磨(銑)削、精磨(銑)削3個(gè)工序。金剛石義齒磨針有平底磨頭、球磨頭、錐度磨頭(圖4),義齒銑刀主要有圓鼻銑刀、球頭銑刀和立銑刀(圖5)。義齒修磨刀具主要是金剛石車(chē)針,對(duì)就位前的修復(fù)體進(jìn)行表面修整和牙體窩洞的制備,根據(jù)結(jié)構(gòu)不同,有圓頭錐形車(chē)針、平頭錐形車(chē)針、魚(yú)雷形車(chē)針、火焰形車(chē)針和杵形車(chē)針等。2.2.1金剛石磨針金剛石磨針有應(yīng)用于義齒成型加工的金剛石義齒磨針和應(yīng)用于牙科手機(jī)上進(jìn)行義齒修磨及牙體預(yù)備的金剛石車(chē)針2種不同類型,二者在結(jié)構(gòu)及性能要求等方面的差別如表2所示。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),金剛石磨針?lè)譃?種類型:超粗粒度金剛石磨針(151~213μm,黑色)、粗粒度金剛石磨針(125~150μm,綠色)、標(biāo)準(zhǔn)金剛石磨針(106~125μm,藍(lán)色)、細(xì)粒度金剛石磨針(53~63μm,紅色)、特細(xì)金剛石磨針(20~30μm,黃色)。義齒成型加工一般多采用粗粒度金剛石磨針和標(biāo)準(zhǔn)金剛石磨針[12],唯獨(dú)CEREC系統(tǒng)采用細(xì)粒度磨針,無(wú)需換刀便可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速陶瓷修復(fù)體成型加工,是目前性能最為穩(wěn)定的系統(tǒng)。(1)金剛石義齒磨針應(yīng)用于CEREC、Duret、Dux、DCS、Roland及Cercon等口腔CAD/CAM系統(tǒng)數(shù)控研磨機(jī)[13],主要針對(duì)玻璃陶瓷、長(zhǎng)石類陶瓷和燒結(jié)的氧化鋯陶瓷等修復(fù)材料進(jìn)行成型磨削加工。一般錐形義齒磨針用于義齒修復(fù)體的嚙合面部分磨削,其余義齒修復(fù)體部分根據(jù)其形狀的不同,可采用球頭義齒磨針和平底義齒磨針磨削[14]。金剛石義齒磨針制備方法有燒結(jié)金剛石、電鍍金剛石及釬焊金剛石3種,其中前兩者已廣泛應(yīng)用于牙科。燒結(jié)金剛石工具常為多層磨料,成本低,商業(yè)化程度高,但由于燒結(jié)溫度高且時(shí)間長(zhǎng),會(huì)影響金剛石強(qiáng)度。電鍍金剛石工具為單層磨料,制作簡(jiǎn)便,但金剛石出刃高度低,鋒利度不足,易出現(xiàn)金剛石顆粒脫落。釬焊金剛石工具通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將金剛石、結(jié)合劑、基體牢固結(jié)合,較前兩者結(jié)合力大大增強(qiáng),且出刃高、鋒利度好,但是生產(chǎn)成本高,難以實(shí)現(xiàn)量化。(2)金剛石修磨車(chē)針動(dòng)力裝置是牙科低速和高速手機(jī),對(duì)陶瓷修復(fù)體進(jìn)行毛刺去除及外形修整。根據(jù)車(chē)針的大小、形狀、應(yīng)用類型和粒度不同,選取牙體預(yù)備及修磨所需的類型以提高精確度,基體頸部顏色標(biāo)識(shí)只限于金剛石修磨車(chē)針。2.2.2口腔陶瓷修復(fù)體加工銑刀口腔陶瓷義齒銑削工具主要為金剛石涂層銑刀,專門(mén)針對(duì)氧化鋯修復(fù)體進(jìn)行成型加工。金剛石涂層可有效延長(zhǎng)刀具壽命、提高切削效率。銑刀整體為硬質(zhì)合金,有直槽型和螺旋槽型,根據(jù)不同口腔CAD/CAM系統(tǒng)要求,金剛石涂層銑刀在刀柄直徑、切削刃數(shù)及切削角度等設(shè)計(jì)方面有所不同。切削直徑最小達(dá)0.3mm,可實(shí)現(xiàn)牙冠邊緣超精加工,保證表面質(zhì)量。
3磨削加工研究
3.1磨削去除機(jī)理
材料表面形成機(jī)理影響其表面質(zhì)量,不同機(jī)理形式反映出不同程度的材料損傷,而機(jī)理的形成受材料、刀具、加工方式及參數(shù)影響。若能通過(guò)控制變量,優(yōu)化工藝,減少修復(fù)材料的內(nèi)部裂紋及邊緣破損,則可大大提高工作效率。工程陶瓷機(jī)理研究已趨于成熟,醫(yī)用陶瓷卻處于初期階段[5]。Malkin等[15]認(rèn)為研究陶瓷材料高效率、高質(zhì)量加工的磨削機(jī)理,其方法有壓痕斷裂力學(xué)法和磨削加工觀察法2種。壓痕法側(cè)重小面積地分析力與材料去除的關(guān)系;磨削加工是通過(guò)分析磨粒切除材料產(chǎn)生的磨削力、溫度,觀察切屑及表面,而獲取材料去除機(jī)理。Warnecke等[16]指出,陶瓷材料去除機(jī)理受加工刀具結(jié)構(gòu)、加工量及加工過(guò)程中產(chǎn)生的力和溫度相互作用影響。于天來(lái)等[17]開(kāi)展了Y-TZP陶瓷磨削去除機(jī)理方面的研究,結(jié)果表明:Y-TZP在磨削加工過(guò)程中主要通過(guò)塑性變形、脆性斷裂和粉末化等方式去除。韓振魯?shù)龋?8]針對(duì)納米ZrO2牙科陶瓷進(jìn)行磨削去除機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究,通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn):最大未變形切屑厚度為5.23μm及以上、1.9~2.1μm、1.9μm以下的材料去除方式分別為脆性去除、塑性與脆性相結(jié)合、塑性去除。Yin[19]對(duì)不同的齒科陶瓷進(jìn)行微細(xì)磨削及壓痕實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:斷裂韌性低的材料如長(zhǎng)石類陶瓷以脆性變形為主,而斷裂韌性高的如氧化鋯瓷,以塑性變形為主。Chang等[20]用3款不同粒度金剛石磨頭對(duì)4種齒科修復(fù)材料進(jìn)行磨削實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)材料去除方式受磨粒影響:用細(xì)粒度和極細(xì)粒度的磨頭時(shí),4種材料以塑性方式去除;用標(biāo)準(zhǔn)粒度的磨頭進(jìn)行加工時(shí),會(huì)出現(xiàn)部分區(qū)域脆性去除。韓翼剛[21]對(duì)VitaMarkII進(jìn)行壓痕和大深度磨削實(shí)驗(yàn),通過(guò)觀察磨削后的材料表面和分析磨削力變化,綜合壓痕橫向斷裂力學(xué)實(shí)驗(yàn)揭示磨削機(jī)理,發(fā)現(xiàn)用不同粒度時(shí),磨削的材料都包含塑性去除和脆性去除2種方式,但磨頭粒度越小,塑性區(qū)域越大。
3.2磨削力
磨削力是評(píng)價(jià)可磨削性優(yōu)劣的一項(xiàng)重要指標(biāo),而磨削力的大小與磨具的形狀、硬度、粒度及磨削用量等密切相關(guān),尋求最佳磨削力區(qū)是提高磨削質(zhì)量的重要步驟。劉艷等[22]采用2種不同粒度的釬焊金剛石工具磨削氧化鋯陶瓷,粒度小的磨削力??;張二紅[23]通過(guò)體外磨削VitaMarkII實(shí)驗(yàn)分析了不同的加工參數(shù)和材料所受的切向力、法向力之間的關(guān)系,并利用ANSYS軟件建立試件磨削力預(yù)測(cè)模型,結(jié)果表明:隨著材料去除率的增加和最大未變形切屑厚度的增加,磨削力、力比均有所增加,比磨削能減小。彭建輝[24]研究了不同修復(fù)材料下的磨削力,發(fā)現(xiàn)磨削力會(huì)隨著進(jìn)給速度、切削深度增加而增大,但切削深度影響大于進(jìn)給速度,在不同加工參數(shù)下,白石榴石陶瓷磨削力大于長(zhǎng)石瓷磨削力。鮑樂(lè)[25]在醫(yī)用氧化鋯磨削仿真與實(shí)驗(yàn)中得出:磨削參數(shù)對(duì)磨削力的影響程度由大到小依次為磨削寬度、磨削深度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度。吳海兵等[26]基于離散型仿真模型對(duì)牙科氧化鋯陶瓷磨削加工進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真,仿真結(jié)果表明:在保證表面質(zhì)量的情況下,提高磨頭轉(zhuǎn)速可降低磨削力,保證磨削過(guò)程的穩(wěn)定。Yin等[27]采用高進(jìn)給磨削加工齒科陶瓷,法向力和切向力隨切削深度和最大切屑厚度增大而增大,隨進(jìn)給速度增大而減小;磨削比能隨切削深度、最大切屑厚度和隨進(jìn)給速度增大而增大;切削深度大于150μm后,法向力急劇增大。宋曉菲等[28]對(duì)長(zhǎng)石質(zhì)玻璃瓷與白榴石瓷兩種口腔材料進(jìn)行了體外調(diào)磨實(shí)驗(yàn),通過(guò)分析發(fā)現(xiàn):切削深度和進(jìn)給速度變化影響材料的切向力、法向力及磨削能,但對(duì)表面粗糙度無(wú)影響;在同加工參數(shù)下,白榴石瓷較長(zhǎng)石質(zhì)瓷表面質(zhì)量更好。肖行志等[29-30]采用超聲輔助磨削加工牙科氧化鋯,并建立切削力的指數(shù)預(yù)測(cè)模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型及理論預(yù)測(cè)模型,經(jīng)實(shí)驗(yàn)與模型對(duì)比,結(jié)果顯示:基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型更適合磨削氧化鋯加工;同時(shí),實(shí)驗(yàn)與模型都表明切削力會(huì)隨著主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、切削寬度增大而增大,隨著振幅增大而減小,振頻則無(wú)影響。雷小寶等[31]設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)?zāi)ハ骷庸の礋Y(jié)氧化鋯齒科陶瓷,根據(jù)結(jié)果建立模型預(yù)測(cè)磨削力。H-Meng等[32]提出超聲輔助加工氧化鋯陶瓷的力學(xué)模型并經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果相吻合:切削力會(huì)隨著進(jìn)給速度、磨粒濃度及磨粒角度的增加而增大,隨主軸轉(zhuǎn)速、磨粒尺寸及超聲振幅和頻率的降低而減小,隨著切削深度增加,切削力先增大后減小。
3.3磨削表面質(zhì)量
陶瓷修復(fù)體的表面質(zhì)量是決定修復(fù)體臨床耐磨性及使用壽命的關(guān)鍵因素,而研究表面質(zhì)量則從表面的完整性和表面形貌兩方面入手。光滑的表面能減少口腔細(xì)菌黏附,提高美觀效果,使患者感覺(jué)舒適[33-34],而表面粗糙度增大及裂紋擴(kuò)散在一定范圍內(nèi)將會(huì)導(dǎo)致陶瓷修復(fù)體強(qiáng)度降低[35],縮短臨床壽命,因此,探索影響表面質(zhì)量因素是至關(guān)重要的。
4結(jié)論
篇3
關(guān)鍵詞:高職高專;口腔組織病理學(xué);微課教學(xué);探究;
作者簡(jiǎn)介:蒲文靜(1982-),女,甘肅隴南人,本科,講師,主要研究方向:口腔病理學(xué)。
口腔組織病理學(xué)是口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課,內(nèi)容包括口腔組織學(xué)、口腔胚胎學(xué)和口腔病理學(xué)三部分,對(duì)口腔專業(yè)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)、診斷和治療口腔疾病有重要的意義。許多高職高專院校醫(yī)學(xué)生普遍反映:該課程中部分知識(shí)點(diǎn)難以記憶、理解和掌握,筆者在實(shí)際教學(xué)中引入微課教學(xué)法,使學(xué)生能夠輕松掌握教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),與此同時(shí)又培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)的能力和科學(xué)思維方法,教學(xué)效果良好。
1高職高??谇唤M織病理學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
1.1學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱
高職高專學(xué)生的文化基礎(chǔ)總體比較薄弱,學(xué)習(xí)成績(jī)差異比較明顯,缺乏扎實(shí)的基礎(chǔ)教育功底。在課堂學(xué)習(xí)中,學(xué)生對(duì)于重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)的理解、接受能力相對(duì)較差,課堂教學(xué)效率不高。
1.2教學(xué)資源相對(duì)缺乏
高職高專院校和其他本科醫(yī)學(xué)院校相比,教學(xué)、科研經(jīng)費(fèi)較少,用于實(shí)踐教學(xué)的資源相對(duì)比較匱乏,如教學(xué)模型、大體標(biāo)本和切片,等;加之口腔組織病理學(xué)實(shí)驗(yàn)標(biāo)本購(gòu)買(mǎi)也較困難。例如:牙磨片制作成本高、耗時(shí)多、制作工藝難度大,許多高校已不再開(kāi)設(shè)牙磨片制作的實(shí)踐課,在其他公司購(gòu)買(mǎi)的標(biāo)本又缺乏典型性。因此,造成教學(xué)標(biāo)本短缺而影響教學(xué)效果。
1.3教師生均輔導(dǎo)時(shí)間較少
目前,大部分醫(yī)學(xué)高職高專學(xué)制為三年或四年,總學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)本科院校要少很多,課堂教學(xué)任務(wù)繁重。因此,教師和學(xué)生之間交流互動(dòng)的機(jī)會(huì)較少,導(dǎo)致課堂氣氛沉悶,學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題得不到及時(shí)、有效的解決。
2微課的概念及主要特點(diǎn)
2.1微課的概念
微課是近年來(lái)新興的教學(xué)方式?!拔⒄n”一詞,來(lái)自美國(guó)新墨西哥州圣胡安學(xué)院高級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)師、學(xué)院在線服務(wù)經(jīng)理戴維·彭羅斯(davidpenrose)于2008年秋首創(chuàng)的“微課堂”。在此基礎(chǔ)上,佛山市教育局胡鐵生在國(guó)內(nèi)首先提出了微課的概念[1]。微課是指按照新課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實(shí)踐要求,以教學(xué)視頻為主要載體,反映教師在課堂教學(xué)過(guò)程中針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開(kāi)展教與學(xué)活動(dòng)的各種教學(xué)資源的有機(jī)組合[2]。微課的主要載體是視頻,通過(guò)視頻來(lái)記錄教師的課堂教學(xué)活動(dòng)[3]。
2.2主要特點(diǎn)
微課的主要特點(diǎn)包括:①教學(xué)內(nèi)容少而精。微課主要是為了講解課程中的某個(gè)知識(shí)點(diǎn)(如教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)內(nèi)容)的教學(xué),或是反映課堂中某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)主題的教與學(xué)活動(dòng)[4]。內(nèi)容少而精、主題突出、針對(duì)性強(qiáng);②教學(xué)時(shí)間短。一般為5-20min,最長(zhǎng)不宜超過(guò)20min;③資源容量小。集視頻、動(dòng)畫(huà)、圖片等于一體,總?cè)萘恐挥袔资?;④訪問(wèn)途經(jīng)多樣化??赏ㄟ^(guò)多種終端訪問(wèn),實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性學(xué)習(xí)。微課不是單純的學(xué)習(xí)資源,而是通過(guò)學(xué)習(xí)資源承載的教學(xué)服務(wù),具有快餐化、簡(jiǎn)單化、實(shí)用化、多樣化、聚焦化、智能化等多種特點(diǎn),便于學(xué)生個(gè)別化的選擇教學(xué)資源。
3微課在教學(xué)中的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)
信息化資源建設(shè)與共享是科學(xué)推進(jìn)教育信息化加速發(fā)展的基礎(chǔ)性工作和關(guān)鍵環(huán)節(jié)[5]。目前,微課已成為當(dāng)前我國(guó)教育信息化資源建設(shè)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。通過(guò)微課教學(xué)模式的使用,有以下優(yōu)勢(shì):
3.1使用微課教學(xué),能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
微課的核心組成內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻,并以其為主線統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)使用的多媒體素材集視頻、圖像、聲音、PPT于一體,全面呈現(xiàn)多媒體技術(shù)的運(yùn)用,且畫(huà)面設(shè)計(jì)優(yōu)美,內(nèi)容安排得當(dāng),節(jié)奏把控準(zhǔn)確,交互性強(qiáng)。如此豐富的教學(xué)資源,可進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效果。
3.2針對(duì)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)開(kāi)展微課教學(xué),提高教學(xué)效果
微課不可能像正常課堂那樣進(jìn)行大容量的教學(xué),而是在有限的短時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),必須精選課題內(nèi)容[6]。微課是針對(duì)某個(gè)小知識(shí)點(diǎn)或具體問(wèn)題解決的小型化、針對(duì)性教學(xué),不是單純的學(xué)習(xí)資源,而是通過(guò)學(xué)習(xí)資源承載的教學(xué)服務(wù),既有別于傳統(tǒng)單一的教學(xué)課例、教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等資源類型,又是在其基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來(lái)的一種新型教學(xué)資源;既要做好教學(xué)思路設(shè)計(jì),包括如何講解,如何使用標(biāo)本、模型和圖片,如何運(yùn)用各種計(jì)算機(jī)軟件提供的動(dòng)畫(huà)展示、強(qiáng)調(diào)展示、路徑展示、字幕展示,等,又要對(duì)微課內(nèi)容由進(jìn)行策劃、創(chuàng)作,將學(xué)科教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)按教學(xué)大綱的要求和學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度以及學(xué)習(xí)體系的需求,制成一個(gè)個(gè)微小視頻上傳到教師微課資源管理平臺(tái),方便網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)和使用,提高教師課堂教學(xué)。例如:牙周組織中牙齦固有層中膠原纖維的方向排列有五組,即齦牙組、牙槽齦組、環(huán)行組、牙骨膜組、越隔組;牙周組織中牙周膜主纖維的分布也有五組,即牙槽嵴組、水平組、斜行組、根尖組、根間組。以上兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)既是教學(xué)的重點(diǎn)也是教學(xué)的難點(diǎn),在微課教學(xué)中,將這兩部分知識(shí)放在一起講解作為一個(gè)小專題,配以切片圖、動(dòng)畫(huà)演示、比較表格以及相應(yīng)的隨堂測(cè)試題等(如圖1所示)。通過(guò)對(duì)學(xué)生教學(xué)應(yīng)用檢測(cè)和學(xué)生的評(píng)價(jià)反饋表明,微課教學(xué)效果良好,學(xué)生能更加深入、快速地接受容易混淆的知識(shí)。對(duì)改變學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、培養(yǎng)自學(xué)能力、提高教學(xué)效果等方面起到了積極的促進(jìn)作用。
3.3根據(jù)學(xué)生特點(diǎn),使用分層教學(xué)
20世紀(jì)30年代初,原蘇聯(lián)教育家維果茨基在闡述教學(xué)與發(fā)展之間關(guān)系的時(shí)候首先提出了“最近發(fā)展期”的概念。他認(rèn)為:每個(gè)學(xué)生都存在著兩種發(fā)展水平,一是現(xiàn)有水平,二是潛在水平,它們之間的區(qū)域被稱為“最近發(fā)展區(qū)”。教學(xué)只有從這兩種水平的個(gè)體差異出發(fā),把最近發(fā)展區(qū)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)有發(fā)展水平,并不斷創(chuàng)造出更高水平的最近發(fā)展區(qū),才能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。從這一理論基礎(chǔ)出發(fā),不斷形成分層教學(xué)體系結(jié)構(gòu)。分層教學(xué)就是教師根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)、能力水平和潛力傾向把學(xué)生科學(xué)地分成幾組各自水平相近的群體并區(qū)別對(duì)待,這些群體在教師恰當(dāng)?shù)姆謱硬呗院拖嗷プ饔弥械玫阶詈玫陌l(fā)展和提高,這在一定程度上克服了傳統(tǒng)班級(jí)授課制的缺陷,使學(xué)生能夠獲得自己想要的知識(shí)[7]。教學(xué)活動(dòng)的中心是學(xué)生,倡導(dǎo)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法。微課教學(xué)目標(biāo)明確,內(nèi)容選取符合教學(xué)實(shí)際,針對(duì)性強(qiáng),相對(duì)完整;教學(xué)過(guò)程充分體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,同時(shí)又關(guān)注個(gè)性差異,且教學(xué)效果反饋及時(shí),教學(xué)特色鮮明,優(yōu)于傳統(tǒng)課堂教學(xué)能較好地完成教學(xué)目標(biāo),體現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量的作用。教師在教學(xué)前,要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)、層次和知識(shí)儲(chǔ)備,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層教學(xué),播放相應(yīng)的教學(xué)資源。例如:對(duì)于口腔頜面部腫瘤,針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生,在講解的深度和廣度上就可以做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以滿足不同學(xué)生的需求。和傳統(tǒng)課程體系結(jié)構(gòu)相比,分層教學(xué)具有更強(qiáng)的針對(duì)性,更適合不同水平層次學(xué)生的要求。有助于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,有利于學(xué)生個(gè)性和潛能的發(fā)展,增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。從學(xué)生滿意度方面來(lái)看,實(shí)施分層教學(xué)既可滿足高水平層次學(xué)生的求知欲,又能解決低水平學(xué)生的問(wèn)題,使學(xué)生的滿意度得到提高。
3.4以微課教學(xué)為契機(jī),提高教師的教學(xué)水平
微課教學(xué)是一種新的教學(xué)方式,對(duì)于教師而言也面臨著一個(gè)新的挑戰(zhàn)。同時(shí),微課對(duì)教師也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程,是教師成長(zhǎng)的一種新途徑?,F(xiàn)代教學(xué)觀要求教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,教師在制作微課視頻的過(guò)程中,根據(jù)教育教學(xué)規(guī)律和學(xué)生的現(xiàn)狀以及學(xué)生反饋的問(wèn)題,不斷思考自己在教學(xué)中的不足和問(wèn)題并尋找解決問(wèn)題的方法和途徑,這也是對(duì)自己教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),有助于促進(jìn)教師再學(xué)習(xí),提高教學(xué)水平和能力。
3.5通過(guò)微課教學(xué)平臺(tái),促進(jìn)同行教師交流
篇4
【關(guān)鍵詞】 3-D打印; 全膝關(guān)節(jié)置換; 臨床應(yīng)用
3-D打印技術(shù),是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本,通過(guò)軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng),利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié),最終疊加成型,制造出實(shí)體產(chǎn)品。最早起源于19世紀(jì)末的美國(guó),隨著智能化的發(fā)展,3-D打印技術(shù)逐步成熟,并應(yīng)用于各行業(yè),影響著人們的生活。近年來(lái),3-D技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)行業(yè)有廣泛的報(bào)道,蘇格蘭科學(xué)家 Faulkner-Jones等利用細(xì)胞打印出人造肝臟組織[1]。本院將3-D打印技術(shù)運(yùn)用于全膝關(guān)節(jié)置換,取得良好的臨床效果,現(xiàn)報(bào)道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料 本組6例患者,男3例,女3例,68~81歲,平均74.6歲。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合骨關(guān)節(jié)炎診斷標(biāo)準(zhǔn)。(2)所有病例手術(shù)前均全面體檢及輔助檢查,并經(jīng)1位資深主任醫(yī)師手術(shù)治療,手術(shù)后住院2周以上。(3)所有骨關(guān)節(jié)炎病例均為Holden Ⅳ級(jí)病例(即嚴(yán)重硬化、關(guān)節(jié)間隙消失)。
1.2 方法
1.2.1 術(shù)前準(zhǔn)備 術(shù)前行關(guān)節(jié)X線片、膝關(guān)節(jié)CT掃描。術(shù)前有內(nèi)科疾病的請(qǐng)相關(guān)內(nèi)科科室會(huì)診、治療。待病情平穩(wěn),無(wú)明顯手術(shù)禁忌證時(shí)進(jìn)行手術(shù)。
1.2.2 方法 CT掃描范圍:包括髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)。所需的解剖結(jié)構(gòu)包括:獲得軸向平面的所有切片髖關(guān)節(jié)影像(髂前上棘至恥骨聯(lián)合);膝關(guān)節(jié)影像(膝關(guān)節(jié)上下100 mm,包括脛骨結(jié)節(jié)附著的髕韌帶);踝影像(踝關(guān)節(jié)以下至跟骨中央)。切片厚度和間距:建議軸向平面切片1.25 mm×1.25 mm或1 mm×1 mm,當(dāng)需要增加層厚時(shí),層厚不得低于2 mm。視野(FOV)使用同一的視野,在掃描過(guò)程中不要改變,需要仔細(xì)對(duì)準(zhǔn)腿以獲得股骨頭、膝關(guān)節(jié)和踝。切片時(shí),不要隨意改變X和Y軸的坐標(biāo)原點(diǎn),即所有CT切面具有同一個(gè)坐標(biāo)系,數(shù)據(jù)格式:DICOM,CT設(shè)備通用格式。圖像通過(guò)計(jì)算機(jī)建模軟件(CAD)建模,再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面,后通過(guò)成快速成型文件格式STL將三維數(shù)字化模型輸入3-D打印機(jī)。打印機(jī)將打印出膝關(guān)節(jié)模型,術(shù)前根據(jù)模型畸形的矯正程度,假體安放位置評(píng)估、模擬操作,并制定合適的假體。本文對(duì)患者左腿手術(shù)進(jìn)行股骨假體設(shè)計(jì)及脛骨假體設(shè)計(jì)。術(shù)中根據(jù)術(shù)前測(cè)量截骨量進(jìn)行截骨,并安放定制的假體,記錄手術(shù)時(shí)間及假體的匹配度。
1.3 術(shù)后處理 術(shù)后3 d使用抗生素預(yù)防切口感染,術(shù)后24~48 h拔除引流管,3 d后下床行膝關(guān)節(jié)功能鍛煉。
2 結(jié)果
患者平均手術(shù)時(shí)間為45 min,較過(guò)去減少;出血量減少;下床時(shí)間為術(shù)后3 d,術(shù)中假體使用與術(shù)前定制假體匹配,截骨及假體放置均一次成功。隨訪3個(gè)月~1年,未出現(xiàn)關(guān)節(jié)感染、假體松動(dòng)現(xiàn)象?;颊呦リP(guān)節(jié)HSS評(píng)分均大于85分,屈伸活動(dòng)功能好,改善明顯。
3 討論
3.1 3-D打印技術(shù)的原理 3-D打印技術(shù)是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。其基本原理為:(1)設(shè)計(jì)過(guò)程:首先通過(guò)計(jì)算機(jī)建模軟件(CAD)建模,再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面,后通過(guò)成快速成型文件格式STL將三維數(shù)字化模型輸入3-D打印機(jī)。(2)打印過(guò)程:打印機(jī)通過(guò)讀取文件中的橫截面信息,用液體狀、粉狀或片狀的材料利用激光束或熱熔噴嘴等方式,在平面方向X-Y方向黏結(jié)成截面形狀,然后在Z坐標(biāo)方向?qū)⒏鲗咏孛孢M(jìn)行逐層疊加,粘合起來(lái)從而制造出一個(gè)實(shí)體。與傳統(tǒng)的“切削去除”材料方法(如3-D雕刻)不同,3-D打印采用“逐層增加”材料的方式來(lái)制作三維實(shí)體[2]。
3.2 3-D打印技術(shù)在外科中的應(yīng)用 3-D打印技術(shù)作為一種新發(fā)展的技術(shù),發(fā)展迅速,目前已在工業(yè)制造、生物醫(yī)療等得到了長(zhǎng)足發(fā)展,并取得了一定的成效,近年來(lái)已逐漸應(yīng)用于骨科領(lǐng)域,完善了骨科復(fù)雜手術(shù)的術(shù)前準(zhǔn)備,使手術(shù)由復(fù)雜變簡(jiǎn)單化。它通過(guò)采集術(shù)前CT、X線等影像數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)CAD計(jì)算機(jī)軟件處理,輸入快速成型機(jī)器,制成實(shí)體硬組織一致的模型,有助于術(shù)前準(zhǔn)確了解硬組織的細(xì)微解剖結(jié)構(gòu)及病變與周?chē)Y(jié)構(gòu)的關(guān)系,提示截骨線、骨塊移動(dòng)的位置信息等,起到指導(dǎo)手術(shù)的作用[3]。在口腔頜面部應(yīng)用上,Levine等[4]將該技術(shù)應(yīng)用于下頜骨重建術(shù)、正頜手術(shù)、頜面部創(chuàng)傷修復(fù)和顳頜關(guān)節(jié)重建術(shù)等70余例手術(shù),取得良好的重建及手術(shù)效果。Mazzoni等[5]通過(guò)打印導(dǎo)板,術(shù)前模擬引導(dǎo)手術(shù),并在術(shù)前及術(shù)后和CT影像進(jìn)行手術(shù)的傳統(tǒng)術(shù)中下頜骨4個(gè)解剖位點(diǎn)(髁突外側(cè)點(diǎn)、下頜骨正中點(diǎn)、下頜骨牙弓曲度和髁突空間位置)進(jìn)行術(shù)中具置與術(shù)前規(guī)劃的偏差,認(rèn)為在導(dǎo)板引導(dǎo)下的個(gè)性化骨板植入術(shù)可大大縮短手術(shù)時(shí)間,提高手術(shù)精確性,尤為在髁突空間位置和下頜骨牙弓曲度作用明顯。將該技術(shù)應(yīng)用于脊柱及復(fù)雜骨盆手術(shù)應(yīng)用研究方面,有報(bào)道取得良好的手術(shù)效果。Guarino 等[6]將3-D打印技術(shù)應(yīng)用于10例小兒脊柱側(cè)凸及3例復(fù)雜骨盆骨折,結(jié)果表明該技術(shù)提高復(fù)雜骨盆骨折分類的準(zhǔn)確性及椎弓根釘植入的準(zhǔn)確性,減少醫(yī)源性脊髓損傷幾率,并縮短手術(shù)時(shí)間。Sun等[7]分別將3-D打印技術(shù)應(yīng)用于骨盆腫瘤患者,在打印的骨盆模型上切除半骨盆,然后設(shè)計(jì)個(gè)性化人工半骨盆假體,取得了滿意臨床效果。而在一些特異性高的手術(shù)上,3-D打印技術(shù)不僅可以模擬骨骼實(shí)體,還可以根據(jù)手術(shù)要求制備個(gè)體化手術(shù)器械。Lee等[8]應(yīng)用該技術(shù)制備了個(gè)體化股骨假體和股骨髓腔導(dǎo)向器,使手術(shù)更精準(zhǔn),成功為2例石骨癥患者施行人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)。在關(guān)節(jié)外科應(yīng)用上,3-D打印技術(shù)因其可以為患者“量身定制”個(gè)體化模型,使關(guān)節(jié)置換中假體型號(hào)的選擇、假體安放位置的準(zhǔn)確性以及畸形的矯正程度等技術(shù)難題得到解決。這使得關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形、軟組織嚴(yán)重?cái)伩s的患者的術(shù)前手術(shù)方案的制定簡(jiǎn)單化、準(zhǔn)確化,從而提高關(guān)節(jié)外科復(fù)雜高難度手術(shù)的成功率,使手術(shù)更精確、更安全。Won等[9]報(bào)道利用該技術(shù)成功為21例髖關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形患者制定手術(shù)方案術(shù)中明顯縮短了手術(shù)時(shí)間、出血量,術(shù)后影像學(xué)提示假體匹配良好。Sciberras等[10]首次將該技術(shù)應(yīng)用于1例復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修術(shù),根據(jù)3-D打印技術(shù)制作的假體,進(jìn)行詳細(xì)的術(shù)前評(píng)估和模擬操作,手術(shù)獲得了成功。He等[11]利用3-D打印技術(shù)制備了半膝關(guān)節(jié)和人工骨模具,分別通過(guò)快速鑄造和粉末燒結(jié)成型技術(shù)制備出個(gè)體化鈦鋁合金半膝關(guān)節(jié)和多孔生物陶瓷人工骨,并將組裝后的復(fù)合半膝關(guān)節(jié)假體植入患者體內(nèi),術(shù)后隨訪表明該復(fù)合半膝關(guān)節(jié)假體與周?chē)M織、骨骼匹配良好,并且具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
本院應(yīng)用3-D打印技術(shù)應(yīng)用于全膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù),有利于制定最佳手術(shù)方案,指導(dǎo)開(kāi)展個(gè)體化關(guān)節(jié)外科手術(shù),術(shù)前有效確定植入物的類型、大小和位置,使手術(shù)操作更精準(zhǔn),手術(shù)一次性完成,減少了操作、術(shù)中使用工具數(shù)量,從而減少了手術(shù)時(shí)間,取得了良好的臨床療效。這與報(bào)道的臨床實(shí)踐相符合[12]。
3.3 3-D打印技術(shù)目前存在的缺點(diǎn) 3-D打印技術(shù)可以將抽象的三維數(shù)字模型轉(zhuǎn)變成為直觀、立體的實(shí)物模型,降低了高難度手術(shù)的術(shù)前準(zhǔn)備、減少了手術(shù)時(shí)間、提高了手術(shù)的成功率,作為一項(xiàng)革命性的新技術(shù),其顛覆了傳統(tǒng)醫(yī)療模式。但3-D打印目前仍然存在使用上的缺點(diǎn)。(1)因該項(xiàng)技術(shù)尚未得到廣泛推廣,3-D打印的使用費(fèi)用高,包括3-D打印設(shè)備的購(gòu)置、運(yùn)行,打印材料及相關(guān)專業(yè)人員費(fèi)用,大多數(shù)患者不能承擔(dān)其費(fèi)用,在部分地區(qū)僅用于醫(yī)學(xué)研究。(2)打印材料不能滿足臨床醫(yī)學(xué)的需求。目前大多打印的假體因其材料使用有限,不具有生物相容性、可降解性,大多僅用于模型供術(shù)前準(zhǔn)備,而不是作為實(shí)體安放于體內(nèi)。(3)3-D技術(shù)因打印模型的個(gè)體化,使得在打印部分要求較高的模型時(shí),耗時(shí)時(shí)間較長(zhǎng),且該項(xiàng)技術(shù)要求院內(nèi)學(xué)科合作,這使得急診手術(shù)在3-D打印技術(shù)中不占優(yōu)勢(shì)。
3.4 3-D打印技術(shù)在關(guān)節(jié)外科應(yīng)用中的展望 盡管3-D打印在目前存在部分缺點(diǎn),但其在未來(lái)關(guān)節(jié)外科發(fā)展中必會(huì)起到?jīng)Q定性的作用。目前在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,3-D打印技術(shù)已被應(yīng)用于器官模型的制造與手術(shù)分析策劃、個(gè)性化組織工程支架材料和假體植入物的制造,以及細(xì)胞或組織打印等方面[13]。3-D打印技術(shù)被廣泛應(yīng)用于組織工程骨和軟骨研究領(lǐng)域,在關(guān)節(jié)外科修復(fù)重建領(lǐng)域展示了良好的應(yīng)用。采用3-D打印技術(shù)制備的組織工程支架材料不僅具有與缺損組織相匹配的解剖外形,同時(shí)也具有滿足細(xì)胞黏附、增殖的內(nèi)部三維多孔結(jié)構(gòu)[14]。Billiet等[15]應(yīng)用該技術(shù)輔以微米、納米技術(shù),可根據(jù)需要設(shè)定特定的孔隙率、交聯(lián),顯著提高支架的生物學(xué)及力學(xué)性能,使其有利于細(xì)胞黏附、增殖、分化,從而促進(jìn)骨組織生長(zhǎng)及骨折愈合等。Lee等[16]和Woodfield等[17]將3-D打印的骨軟骨支架應(yīng)用于動(dòng)物實(shí)體,取得良好的效果。Xu等[18]利用靜電紡絲和噴墨打印相結(jié)合的方法制作組織工程軟骨。將活細(xì)胞和支架材料一同打印是3-D打印技術(shù)在關(guān)節(jié)外科基礎(chǔ)研究領(lǐng)域應(yīng)用的進(jìn)步性標(biāo)志,但如何實(shí)現(xiàn)細(xì)胞在支架內(nèi)按照預(yù)制組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)分布、如何構(gòu)建營(yíng)養(yǎng)通道血管、如何提高打印組織的機(jī)械性能等,都是未來(lái)研究方向[18]。隨著3-D打印技術(shù)的不斷發(fā)展,自體“生物型人工關(guān)節(jié)”將在未來(lái)成為可能。
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篇5
1CT三維重建技術(shù)
三維重建技術(shù)是指利用二維投影恢復(fù)生物體組織結(jié)構(gòu)三維信息(形狀等)的數(shù)字過(guò)程和計(jì)算技術(shù),基本原理是將計(jì)算機(jī)掃描完成后的CT二維圖像數(shù)據(jù)信息利用相關(guān)軟件處理重建完成后,可獲得三維立體圖像。在人體二維影像信息的獲得和處理上,普通X線及二維CT獲得的圖像都是平面的,無(wú)法獲得三維的效果,因此不能進(jìn)行三維重建。MRI雖對(duì)軟組織有高度的選擇性,但其成像的結(jié)果易受其他因素的影響而失真,且費(fèi)用較高。利用計(jì)算機(jī)將二維圖像信息通過(guò)逆向工程及相關(guān)軟件獲得的三維圖像在外觀及結(jié)構(gòu)上可獲得較高的真實(shí)感,還可任意旋轉(zhuǎn)及切割,從任意角度和方式觀察。對(duì)于頜面骨折可以直觀地了解骨折的斷端、部位、范圍、程度、骨折端的移位情況及與周?chē)馄式Y(jié)構(gòu)的關(guān)系等[3-4]。三維重建技術(shù)在模型上模擬手術(shù)過(guò)程,如設(shè)計(jì)截骨線、安置個(gè)性化假體及模擬術(shù)后效果發(fā)揮重要的作用,還可對(duì)手術(shù)后的效果進(jìn)行定量療效評(píng)價(jià)[5]。
此外,在三維重建技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合運(yùn)用快速成型技術(shù)制作的三維模型,為準(zhǔn)確了解和掌握病情及制定合理的手術(shù)治療計(jì)劃提供了極為重要的依據(jù)[6]。
2CT三維重建技術(shù)在頜面整形中的應(yīng)用
2.1 鼻美容整形:在亞洲鼻整形手術(shù)是最流行的整容手術(shù)之一,高挺的鼻子能提升氣質(zhì),使面部輪廓更有立體感。而鼻整形外科手術(shù)成功的必要條件是對(duì)鼻部解剖要有精確明了的認(rèn)識(shí)。以往對(duì)鼻部解剖的了解大都借助于二維CT平掃,觀察鼻部解剖的整體結(jié)構(gòu),難以看清鼻內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)及其之間的空間關(guān)系。鑒于此,Vartanion等[7]通過(guò)采集頭顱CT橫截面解剖數(shù)據(jù),進(jìn)行三維重建,得到的三維圖像能清晰地看到鼻中隔、大翼軟骨、小翼軟骨、鼻骨及軟組織,還能觀察到鼻部與周?chē)M織解剖的空間關(guān)系,為整形醫(yī)生術(shù)前準(zhǔn)備及手術(shù)方案的選擇提供了依據(jù)。此外,三維重建技術(shù)還可對(duì)鼻翼軟骨進(jìn)行定量分析。Friedman等[8]在鼻翼整形手術(shù)的術(shù)前分析和手術(shù)方法上利用三維重建技術(shù)對(duì)側(cè)翼軟骨進(jìn)行定量分析,并重建鼻尖三維立體圖像,糾正鼻翼畸形,獲得良好效果。烏云等[9]研究表明利用三維CT重建技術(shù)得到的鼻外形立體圖像,可測(cè)量鼻假體與鼻高基點(diǎn)、鼻背寬點(diǎn)、鼻尖點(diǎn)、鼻小柱基點(diǎn)、鼻梁長(zhǎng)度的起點(diǎn)等美學(xué)指標(biāo)的關(guān)系與貼合度,進(jìn)行手術(shù)設(shè)計(jì)和術(shù)后效果的模擬,提高了手術(shù)的效果。對(duì)于短鼻、鼻根低平的鼻整形手術(shù),硅膠假體置入被認(rèn)為是最好的整容效果[10]。隆鼻手術(shù)的關(guān)鍵是鼻假體的雕刻[11],假體的雕刻直接影響隆鼻的效果。劉育風(fēng)等[12]對(duì)10例硅膠假體隆鼻術(shù)后的就醫(yī)者采用鼻部斷層掃描及三維重建的方法評(píng)估隆鼻術(shù)后效果評(píng)估,結(jié)果表明假體的雕刻與術(shù)后的美容效果和并發(fā)癥直接相關(guān)。另一方面,由于醫(yī)師在術(shù)前根據(jù)患者的面型、氣質(zhì)以及與患者的溝通來(lái)選定假體的類型,繼而在手術(shù)臺(tái)上進(jìn)行雕刻,帶有較強(qiáng)的主觀性,難以達(dá)到最佳效果。而在三維模型上模擬手術(shù)過(guò)程,觀察術(shù)后效果,有利于術(shù)前醫(yī)患溝通。張路等[13]利用三維重建和RP技術(shù)制備具有個(gè)性化形態(tài)的鼻假體,其各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。朱明等[14]利用激光三維掃描和CT掃描技術(shù),獲得隆鼻個(gè)性化假體所需的三維信息結(jié)果并進(jìn)行擬合,結(jié)果顯示激光三維掃描可以體現(xiàn)患者面部細(xì)微結(jié)構(gòu),是真正意義上的軟組織三維重建。
2.2 鼻骨骨折整形:頜面部鼻骨骨質(zhì)菲薄,外傷時(shí)最容易發(fā)生骨折及繼發(fā)畸形等。鼻部外傷后不僅影響面容,而且患者在生理、心理上都受到較大的壓力,一旦發(fā)生骨折,都希望盡可能地恢復(fù)其原有的外貌[15]。鼻骨骨折時(shí)早期若能得到及時(shí)正確的治療,能有效降低鼻骨骨折引起的繼發(fā)鼻畸形[16]。因此,要求醫(yī)生除了有扎實(shí)的解剖基礎(chǔ)和豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)外,還需借助于X線診斷及CT等輔助診斷及治療。由于外傷后軟組織腫脹使X線片骨折影像模糊,影響診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。Ashoor等[17]分析了86例鼻骨骨折患者的X線片,結(jié)果發(fā)現(xiàn)30%的結(jié)果為陰性。孟繁杰等[18]分析回顧了32例鼻骨骨折患者的臨床資料,表明利用三維重建技術(shù)重建鼻骨骨折圖像,能清楚地觀察到鼻骨骨折的情況及鄰近骨結(jié)構(gòu)骨折征,及時(shí)復(fù)位治療,結(jié)果全部患者復(fù)位成功,獲得滿意效果。對(duì)于復(fù)合性骨折及骨折端移位、成角、甚至相互重疊,CT三維重建能清晰、直觀地顯示骨折的全貌及空間結(jié)構(gòu)[19]。Vanner等[20]運(yùn)用三維CT對(duì)鼻骨及上頜骨額突等骨折部位及脫位情況進(jìn)行重建,得到圖像可進(jìn)行任意方向旋轉(zhuǎn)觀察,有豐富的立體感,對(duì)手術(shù)方案的制定可提供很重要的幫助。王佩華等[21]對(duì)鼻外傷引起的畸形術(shù)前利用三維重建技術(shù)獲得鼻骨三維圖像,能直觀和客觀地反映畸形程度,以制訂手術(shù)方案,術(shù)后鼻外形改善滿意。
2.3 下頜骨整形:對(duì)于外傷引起的下頜骨骨折,三維CT重建能立體、多方位地顯示骨折部位、范圍、移位情況及缺損范圍,為選擇合理有效的治療方案提供良好的依據(jù)。下頜角肥大整形術(shù)是經(jīng)典的面部改型手術(shù),術(shù)中截骨線的設(shè)計(jì)和截骨量的測(cè)定是手術(shù)成功的關(guān)鍵。通過(guò)CT重建下頜骨的三維模型,并模擬截骨手術(shù)過(guò)程和術(shù)后效果[22-23],為下頜角截骨整形的術(shù)前設(shè)計(jì)及術(shù)中截骨地位提供依據(jù)[24]。Metzger等[25]證實(shí)計(jì)算機(jī)輔助外科術(shù)前模擬與術(shù)后實(shí)際的差別在0.89~1.784mm,所有患者對(duì)其術(shù)后結(jié)果表示滿意。薛惠玲等[26]通過(guò)對(duì)5例下頜角肥大患者進(jìn)行CT三維重建表明,建立的立體空間的實(shí)際關(guān)系通過(guò)三維空間的距離角度測(cè)量,精確地劃出需要切除的下頜角肥大部分,幫助臨床醫(yī)生精確地設(shè)計(jì)手術(shù)切割位置,提高手術(shù)成功率,有推廣價(jià)值。劉昕等[27]運(yùn)用三維CT重建技術(shù)對(duì)患者頭面部骨性及軟組織重建,比較患者截骨前與截骨后半年的面部幾何特征指標(biāo),并精確計(jì)算出面部幾何特征指標(biāo)的差值,結(jié)果表明術(shù)后患者骨性與軟組織下頜角間寬減少,雙側(cè)下頜角角度均增加,手術(shù)的精度得到提高,降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)并且提高了美學(xué)效果。在三維重建技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合快速成型技術(shù)運(yùn)用與三維頭模的制作,可仿制出顱骨的細(xì)微形態(tài)和中空結(jié)構(gòu),較磨制出的頭模更具真實(shí)感[28]。曹川等[29]根據(jù)術(shù)前CT測(cè)定的下頜骨三維圖像結(jié)合激光快速原型技術(shù),采用選區(qū)激光粉末材料澆鑄加工生成下頜骨的三維模型,結(jié)果患者下頜骨的快速成型技術(shù)模型直觀反映了下頜角肥大的形態(tài)和程度,取得了良好的手術(shù)效果。焦培峰等[30]根據(jù)CT數(shù)據(jù)構(gòu)建術(shù)前、術(shù)后及模擬手術(shù)的下頜角三維模型,通過(guò)測(cè)量各模型下頜角的多項(xiàng)參數(shù),來(lái)評(píng)價(jià)手術(shù)模擬的效果。結(jié)果顯示:模擬手術(shù)在下頜角角度、下頜支寬度和截骨量等的測(cè)量值上與實(shí)際測(cè)量值基本相符。面部軟組織對(duì)面部輪廓起支持作用,是構(gòu)成面部特征的直接因素。利用三位重建技術(shù)重建的整個(gè)頭部三維圖像清晰,除眼球位置不能顯示外,鼻、眼、耳廓輪廓及面、頰、顴部形態(tài)清晰,正常的耳廓區(qū)及缺損區(qū)解剖形態(tài)清晰,皮膚表面及皮紋質(zhì)地清晰光滑,自然連續(xù),臺(tái)階不十分明顯[31]。三維重建同樣也可以對(duì)頜面部軟組織的缺損進(jìn)行重建,對(duì)患者面型的恢復(fù)更有積極的作用。Teschner 等[32]利用斷層掃描在頭面非線性骨折中的應(yīng)用,以三維圖像技術(shù)對(duì)面部外傷缺損的患者進(jìn)行骨折的虛擬復(fù)位并對(duì)軟組織進(jìn)行修復(fù)。對(duì)于由頜骨先天發(fā)育不全或頜骨腫瘤及骨折引起的牙頜面畸形整形,通過(guò)三維重建可清晰顯示牙頜關(guān)系的變化。張雅萍等[33]在探討多層螺旋CT不同重建技術(shù)在口腔頜面正畸的應(yīng)用,研究結(jié)果表明CT三維重建技術(shù)能更清楚地顯現(xiàn)出牙齒之間的立體關(guān)系,可以更生動(dòng)、更直觀的牙列畸形,進(jìn)行三維立體測(cè)量,有利于正畸方案的制定,提高正畸效果。張小為等[34]將CT三維重建技術(shù)與快速成型技術(shù)相結(jié)合治療偏頜畸形,在模型上進(jìn)行設(shè)計(jì)及模擬手術(shù)過(guò)程,使手術(shù)到達(dá)精準(zhǔn)、安全的效果。
2.4 顴骨顴弓整形: 在中國(guó)傳統(tǒng)審美觀中一直以瓜子臉型為美,對(duì)于高顴骨面型者,顴骨顴弓縮小整形術(shù)受到想改變臉型者的歡迎[35]。骨顯影方面,三維CT重建技術(shù)可以從不同角度觀察顴骨的情況,直接測(cè)量顴弓的長(zhǎng)度和顴弓的厚度,模擬截骨后圖像,估計(jì)手術(shù)后效果,從而制訂合理的手術(shù)方案。Hee Young Lee等[36]在研究顴骨縮小整形術(shù)中表明可以在三維重建圖像上定位截骨線,并在皮膚面上做標(biāo)記,還可在三維重建圖像上模擬器械進(jìn)入的角度,以減少在盲視下引起組織不必要的損傷。費(fèi)軍等[37]運(yùn)用MSCT三維重建技術(shù)很好地顯示顴弓的三維立體解剖結(jié)構(gòu),清晰地觀察到了顴骨或顴弓的骨性標(biāo)志,并在圖像上模擬截骨后效果,結(jié)果顯示術(shù)后顴弓的外形與術(shù)前模擬所得圖像基本相似。Metzger等[38]的研究證實(shí),計(jì)算機(jī)輔助外科技術(shù)的術(shù)前模擬與術(shù)后的實(shí)際差0.890~1.784mm,所以患者對(duì)術(shù)后效果均滿意。等[39]在顴骨不對(duì)稱畸形中運(yùn)用三維重建及模擬技術(shù),以健側(cè)為對(duì)照,按鏡像關(guān)系對(duì)稱變換到患側(cè),精確計(jì)算去骨量,選擇最合適的手術(shù)方式,術(shù)后患者面型改善明顯,對(duì)稱性提高。對(duì)于顴骨骨折,三維重建技術(shù)可以清晰顯示骨折線、顴骨與顴弓情況及顴骨與周?chē)M織的關(guān)系。李偉忠等[40]對(duì)顴上頜骨骨折畸形患者進(jìn)行三維重建圖像,采用激光快速自動(dòng)成形機(jī)進(jìn)行模擬成形并模擬手術(shù)復(fù)位,為虛擬手術(shù)到臨床操作起到了非常適應(yīng)的橋梁作用,可以前瞻性地確定理想的手術(shù)效果與實(shí)際操作中的差距及評(píng)價(jià)整復(fù)效果。
2.5 顱骨缺損整形:顱骨缺損整形大部分選擇在二期完成, 一期手術(shù)以挽救生命為主。由于外傷導(dǎo)致的顱骨缺損繼發(fā)畸形高達(dá)70%[41],不僅影響患者的美觀及外形,還給患者帶來(lái)嚴(yán)重的后遺癥。楊斌等[42-44]對(duì)顱骨缺損的研究表明利用三維重建不僅能準(zhǔn)確定位骨骼缺損部位,而且能精確測(cè)量骨骼缺損的面積大小及骨骼缺損的體積。根據(jù)健側(cè)顱骨的數(shù)據(jù)三維重建塑形患側(cè)鈦網(wǎng),其外形與健側(cè)顱骨完全一致,達(dá)到顱骨生理解剖,對(duì)稱美觀。對(duì)于大面積的顱骨缺損修復(fù)整形,應(yīng)用三維重建技術(shù)可有效減少術(shù)后并發(fā)癥,提高修復(fù)效果[45]。Joffe等[46]對(duì)148例顱骨缺損患者術(shù)前行計(jì)算機(jī)三維鈦網(wǎng)成形術(shù),觀察鈦網(wǎng)尺寸的準(zhǔn)確度、顱骨缺損的曲率恢復(fù)度及美觀程度認(rèn)為:98%的患者雙側(cè)完全對(duì)稱,塑形好,恢復(fù)良好,療效顯著。歸來(lái)等[47]利用三維重建技術(shù)和快速自動(dòng)成型技術(shù),采用醫(yī)用鈦預(yù)制成個(gè)性化鈦植入體修復(fù)顱骨缺損,效果良好,可推廣應(yīng)用。夏成德等[48]采用電子束三維CT成像技術(shù)和快速自動(dòng)成型技術(shù),將醫(yī)用鈦合金預(yù)制成個(gè)性化鈦植入體,完成4例大面積顱骨缺損的修補(bǔ),對(duì)稱性好,效果滿意。林友成等[49]采用三維重塑形鈦網(wǎng)進(jìn)行顱骨修復(fù),結(jié)果完全達(dá)到生理解剖修復(fù),外觀對(duì)稱美觀,而且明顯降低并發(fā)癥及縮短手術(shù)時(shí)間。
3小結(jié)
CT三維重建技術(shù)應(yīng)用于整形外科領(lǐng)域日趨成熟,應(yīng)用范圍包括手術(shù)設(shè)計(jì)、術(shù)后預(yù)測(cè)和療效評(píng)價(jià)等方面,能直觀和立體顯示機(jī)體組織三維解剖結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系,手術(shù)效果也逐漸提高。然而,三維螺旋CT重建技術(shù)仍有很多不足,在今后的研究中需不斷改進(jìn):①由于存在骨偽影,輕微且無(wú)移位的骨折難以分辨;②不能完全去除金屬偽影,使有金屬義齒或頜骨內(nèi)金屬支架患者的三維CT圖像受到干擾[50];③對(duì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)尚不能做動(dòng)態(tài)三維顯像分析;④對(duì)組織結(jié)構(gòu)不能進(jìn)行細(xì)致的分層顯示,如從面部皮膚、皮下淺筋膜、面淺部血管神經(jīng)等逐層顯示,以便于對(duì)病變準(zhǔn)確定位及作三維手術(shù)模擬等;⑤鈦網(wǎng)三維重建塑形價(jià)格比較貴。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,三維螺旋CT重建技術(shù)在頜面外科領(lǐng)域,甚至在整形外科其他領(lǐng)域如整形及軟組織擴(kuò)張等方面發(fā)揮著重要的作用。
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篇6
【摘要】 目的 總結(jié)自體骨髓干細(xì)胞移植治療74例肝硬化患者的護(hù)理體會(huì),探索自體骨髓干細(xì)胞移植治療74例肝硬化患者的護(hù)理方法,以提高護(hù)理水平和治療效果。方法 對(duì)74例肝硬化患者進(jìn)行有效的移植前護(hù)理,移植中護(hù)理,移植后護(hù)理,制訂一系列的護(hù)理計(jì)劃,實(shí)施有效的護(hù)理措施。結(jié)果 自體骨髓干細(xì)胞移植的74例患者手術(shù)順利進(jìn)行,肝功能明顯改善,病情好轉(zhuǎn)出院。結(jié)論 有效的護(hù)理措施能使肝硬化患者對(duì)自體骨髓干細(xì)胞移植這種治療方法知情充分,保持平和的心態(tài),做好移植前的護(hù)理,移植中的護(hù)理,移植后的護(hù)理是自體骨髓干細(xì)胞移植順利進(jìn)行的重要保障。
【關(guān)鍵詞】 自體骨髓干細(xì)胞移植 肝硬化 護(hù)理
【Abstract】 Autologous bone marrow stem cell transplantation for treatment of 74 patients with liver cirrhosis patient care experience, exploring autologous bone marrow stem cell transplantation for treatment of 74 patients with liver cirrhosis patient care approach to improve the standard of care and treatment. Methods: 74 patients with cirrhosis before transplantation for effective care, transplant care,after the transplant care, establish a set of care plan, the implementation of effective interventions. Results: Autologous bone marrow stem cell transplantation surgery was uneventful for 74 patients, liver function improved, his condition improved and discharged. Conclusion: The effective nursing measures to enable patients with cirrhosis of the autologous bone marrow stem cell transplantation in the full knowledge of this treatment, peace of mind, good care before transplantation, transplant care, care after the transplant is autologous bone marrow stem cell transplantation successfully be an important protection.
【Key words】 Autologous bone marrow stem cell transplantation liver cirrhosis nursing
干細(xì)胞移植是當(dāng)今世上最前沿,最熱門(mén)的醫(yī)療新技術(shù)之一。干細(xì)胞具有分化成各種不同細(xì)胞類型的能力[1],應(yīng)用其治療的生物學(xué)原理是其具有細(xì)胞定向分化[2],它可以分化成多種成熟細(xì)胞如神經(jīng)細(xì)胞,心肌細(xì)胞,肝細(xì)胞[3]。把相應(yīng)的肝細(xì)胞移植到病患器官,可以有效促進(jìn)受損器官組織的恢復(fù),其獨(dú)特的療效是目前傳統(tǒng)治療方法及藥物不可比擬的。目前應(yīng)用骨髓血(BM),臍帶血(CM)及外周血作為HBC來(lái)源,唐小鵬等[4]姚娟等[5]曾以干細(xì)胞移植治療重癥肝炎,肝硬化患者是肝功能得以明顯改善,不管是自體干細(xì)胞移植還是異體干細(xì)胞移植,移植前需預(yù)處理[6]。我院自2009年4月——2011年3月開(kāi)展以骨髓血為干細(xì)胞來(lái)源采取有效護(hù)理成功的為74例肝硬化患者進(jìn)行干細(xì)胞移植取得良好效果。現(xiàn)報(bào)道如下。
1 資料與方法
1.1 臨床資料 選擇2009年4月—2011年3月在我院進(jìn)行自體骨髓干細(xì)胞移植的患者74例,其中男性57例,年齡20 —71歲,女性17例,年齡32—61歲;其中乙肝后肝硬化 63例,丙肝后肝硬化3例,酒精性肝硬化8例。
1.2 方法 將骨髓血(約200mL)分離提取干細(xì)胞。具體如下:先將骨髓血與A試劑按比例配制;后將B試劑和A試劑與骨髓血的混合液按比例配制,將混合液放置30min或更長(zhǎng)時(shí)間分層;下面準(zhǔn)備離心,離心前應(yīng)先機(jī)器先預(yù)熱10—15min,調(diào)試機(jī)器處于良好狀態(tài),經(jīng)過(guò)4次離心后,就可以分離出干細(xì)胞(整個(gè)過(guò)程需45min),少許送檢驗(yàn)科,其余的送放射科導(dǎo)管室,當(dāng)干細(xì)胞數(shù)量可達(dá)1*10^9/L后可通過(guò)微創(chuàng)導(dǎo)管將干細(xì)胞注入肝動(dòng)脈?;颊哂诜派淇茖?dǎo)管室進(jìn)行自體骨髓干細(xì)胞移植,常規(guī)局麻下經(jīng)皮股動(dòng)脈穿刺,數(shù)字化X線透視下通過(guò)導(dǎo)絲引導(dǎo)將RH肝管插到肝固有動(dòng)脈經(jīng)造影顯示導(dǎo)管到達(dá)肝固有動(dòng)脈后,將采集到的干細(xì)胞緩慢注入肝固有動(dòng)脈,時(shí)間20—30min治療結(jié)束后拔出導(dǎo)管,用沙袋或鹽袋加壓包扎股動(dòng)脈穿刺處,送回病房觀察,囑其絕對(duì)臥床休息24小時(shí),患側(cè)肢體制動(dòng)。
2 護(hù)理
2.1 自體骨髓干細(xì)胞移植前的護(hù)理
2.1.1 心理護(hù)理 做好患者的心里護(hù)理是保證手術(shù)成功的關(guān)鍵,自體骨髓干細(xì)胞移植治療肝硬化是一項(xiàng)新技術(shù),患者及家屬對(duì) 此缺乏認(rèn)識(shí),存在恐懼及顧慮。一方面他們懼怕手術(shù)帶來(lái)的不定和危險(xiǎn)性。另一方面懷疑這項(xiàng)技術(shù)的治療效果。因此,許多患者顧慮重重,為解除患者疑慮,順利實(shí)施手術(shù),耐心細(xì)致的心理護(hù)理是必要的。我們采取了一下的護(hù)理措施[7]:
(1)主動(dòng)與患者溝通,運(yùn)用有效的交流技巧,鼓勵(lì)患者說(shuō)出自己內(nèi)心最真實(shí)的想法,了解患者焦慮的直接原因,及時(shí)提供相關(guān)的幫助。(2)與醫(yī)生密切配合,耐心的向患者及家屬說(shuō)明病情,手術(shù)方式、手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小、費(fèi)用低、手術(shù)簡(jiǎn)單、安全及有利與患者治療與護(hù)理的信息。(3)向患者及家屬解釋不良的情緒會(huì)降低機(jī)體的抵抗力,影響手術(shù)治療的效果;反之樂(lè)觀的情緒主動(dòng)配合會(huì)提高手術(shù)治療的效果。(4)指導(dǎo)患者使用放松療法:看書(shū),聽(tīng)音樂(lè),聊天,想以一些開(kāi)心的事情等。(5)如病房中有同種手術(shù)的病人,可現(xiàn)身說(shuō)法,鼓勵(lì)患者,增強(qiáng)其信心。
2.1.2 術(shù)前準(zhǔn)備 完善各項(xiàng)檢查,全面了解病人情況,雙側(cè)腹股溝備皮,做碘過(guò)敏皮試,訓(xùn)練患者床上大小便,術(shù)前晚保證充足的休息及睡眠,術(shù)前6h禁食水并囑其排空小便,建立靜脈通道,以便術(shù)中用藥,予以心電監(jiān)護(hù)及吸氧,根據(jù)手術(shù)要求備好所需材料及急救用品,并將急救用品隨時(shí)處于備用狀態(tài)。
2.1.3 飲食護(hù)理 肝硬化患者由于合成蛋白功能低下,厭食引起氨基酸攝入不足導(dǎo)致低蛋白血癥,不利于肝細(xì)胞的修復(fù),容易出現(xiàn)免疫功能低下,腹水,感染等癥狀。高熱量的供給有利于肝細(xì)胞的修復(fù),因此應(yīng)知道患者食高熱量,高維生素,適量蛋白,易消化的清淡食物,禁食油膩及生冷硬的食物。
2.2 自體骨髓干細(xì)胞移植中的護(hù)理
2.2.1 常規(guī)護(hù)理 :患者進(jìn)入手術(shù)室,護(hù)士應(yīng)熱情、親切,以穩(wěn)定其緊張情緒,采集干細(xì)胞前應(yīng)將患者置于合適的,一般是俯臥位,在骨突起處墊軟枕,以防壓瘡,將手術(shù)間的溫度及濕度調(diào)至適宜,溫度:20—24攝氏度,濕度:40%—60%,注意保暖,必要時(shí)加棉被,禁用熱水袋。
2.2.2 干細(xì)胞采集配合要點(diǎn):為了保證干細(xì)胞的成活率,需多次多部位操作,要合理選擇注射點(diǎn),盡量避免與陳舊點(diǎn)重復(fù)。采集的骨髓干細(xì)胞要輕拿輕放,避免擠壓,及時(shí)充分的混勻,確保無(wú)血凝塊,注射器針頭要大小適宜,以免注射時(shí)損傷干細(xì)胞,降低移植的成活率。因?yàn)榛颊呤歉┡P位,所以采集中要注意監(jiān)測(cè)患者的呼吸,血氧飽和度,不時(shí)詢問(wèn)患者的情況,如有不適立即報(bào)告醫(yī)生。采集結(jié)束后用敷料包扎穿刺點(diǎn),協(xié)助患者平臥15—20min。
2.2.3 術(shù)中護(hù)理:接患者入導(dǎo)管室,協(xié)助患者平臥在導(dǎo)管床上,心電監(jiān)護(hù)、吸氧,告知術(shù)中注意事項(xiàng)。在介入治療的過(guò)程中通過(guò)交談的方式分散其注意力,減少緊張情緒。在行造影注射過(guò)程中,患者偶有發(fā)熱及上腹部疼痛的感覺(jué),此時(shí)應(yīng)告訴患者那是正常反應(yīng),避免加重緊張心理。但若出現(xiàn)較明顯的心慌,氣短等癥狀,應(yīng)注意是否為造影劑過(guò)敏所致,應(yīng)及時(shí)觀察呼吸、血壓、脈搏、氧飽和度等生命體征,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)告醫(yī)生[8]。術(shù)后穿刺部位加壓包扎。
2.3 自體骨髓干細(xì)胞移植后的護(hù)理
2.3.1 病情觀察 患者返回病房后需臥床休息,心電監(jiān)護(hù),吸氧穿刺側(cè)肢體應(yīng)嚴(yán)格制動(dòng)24h,嚴(yán)密觀察神志及生命體征的變化,有無(wú)腹痛,腹脹,頭昏,心慌,惡心、出冷汗等不適及監(jiān)測(cè)肝功能的變化,觀察患者雙側(cè)足背動(dòng)脈搏動(dòng)情況及術(shù)側(cè)肢體遠(yuǎn)端皮膚顏色、溫度,注意有無(wú)疼痛、麻木,并與術(shù)前對(duì)照,30—60min記錄一次病情;還有自體骨髓干細(xì)胞分離液輸注后不良反應(yīng)的觀察:觀察患者是否出現(xiàn)寒戰(zhàn)及發(fā)熱,以及全身或局部的蕁麻疹,發(fā)癢,哮喘,呼吸困難,水腫等表現(xiàn),如出現(xiàn)異常應(yīng)立即通知醫(yī)生。
2.3.2 穿刺部位的觀察及護(hù)理 由于肝硬化患者存在不同程度的凝血功能的障礙,股動(dòng)脈穿刺后更容易出血,因此移植后需用0.75—1KG鹽袋或沙袋加壓包扎8—12h。囑患者盡可能平臥,禁止下床活動(dòng),嚴(yán)密觀察穿刺部位敷料有無(wú)滲血或是否有皮下血腫形成,如有出血,需立即更換敷料,并按壓穿刺點(diǎn)15—20min,待出血停止后重新加壓包扎,大小便時(shí)盡量避免污染敷料,如有污染,需立即更換,常規(guī)每天換藥一次。
2.3.3 預(yù)防感染 本組病患中大部分有病毒性肝炎病史,護(hù)理操作中應(yīng)嚴(yán)格消毒隔離制度,做好個(gè)人防護(hù),凡是接觸病人的體液,血液時(shí)均需帶手套,嚴(yán)防刺傷自己?;颊哂煤蟮睦鞲腥拘詮U物處理,用1%消毒靈濕式清潔墻壁和地板,然后再用紫外線消毒30—60min。
2.3.4 預(yù)防并發(fā)癥的護(hù)理(1)發(fā)熱 術(shù)后4例病人出現(xiàn)發(fā)熱,體溫在38.5—39.2攝氏度左右,經(jīng)物理降溫及藥物治療后降至正常。對(duì)于發(fā)熱病人,隨時(shí)注意體溫的變化,以便及時(shí)處理。(2)惡心 術(shù)后1例病人出現(xiàn)惡心,常規(guī)鹽酸甲氧氯普安10mg肌注或格拉斯瓊3mg靜推,向患者及家屬耐心解釋發(fā)生惡心的原因,消除其緊張情緒。(3)腹水 肝硬化患者抵抗力低,容易感染,應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)護(hù)理,保持皮膚和口腔的清潔,保證足夠的休息及睡眠,限制水鈉的攝入。指導(dǎo)患者了解腹水形成的原因和加重因素,學(xué)會(huì)自我測(cè)腹圍,體重,記尿量,密切觀察腹水的變化情況,監(jiān)測(cè)生命體征及24h出入量的變化。
2.3.5 出院指導(dǎo) 常規(guī)的健康指導(dǎo):幫助患者及家屬掌握本病的相關(guān)知識(shí)及自我護(hù)理方法:保障足夠的休息與睡眠,生活起居有規(guī)律;注意保暖和個(gè)人衛(wèi)生,預(yù)防感染;遵循飲食治療原則(高熱量、高蛋白質(zhì)、高維生素、易消化飲食)和計(jì)劃,合理安排食譜;遵醫(yī)囑用藥。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)術(shù)后隨訪,告知患者隨訪時(shí)間、地點(diǎn),術(shù)后1月、2月、3月、6月,半年后每3個(gè)月肝膽外科門(mén)診隨訪,并復(fù)查肝功、血常規(guī)、凝血功能、AFP,上腹部彩超,以便了解患者服藥及病情好轉(zhuǎn)情況。
3 結(jié)果
74例肝硬化患者愉快的接受自體骨髓干細(xì)胞移植手術(shù),手術(shù)順利,術(shù)后4例發(fā)熱、1例惡心,肝功能都明顯改善,均病情好轉(zhuǎn)出院。
4 討論
自體骨髓干細(xì)胞是肝細(xì)胞的重要肝外來(lái)源,在肝臟內(nèi)環(huán)境中干細(xì)胞分化為肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞,參與肝細(xì)胞的修復(fù)與重構(gòu),從而達(dá)到改善肝功能的目的[9] 。肝硬化是肝細(xì)胞變性壞死,結(jié)節(jié)性再生,彌漫性結(jié)締組織增生,假小葉的形成導(dǎo)致肝功能損害,病情兇險(xiǎn),并發(fā)癥多。除肝功能?chē)?yán)重?fù)p傷外,主要表現(xiàn)為:上消化道出血、感染、肝性腦病、腹水、原發(fā)性肝癌、功能性腎衰竭、電解質(zhì)及酸堿平衡紊亂等嚴(yán)重并發(fā)癥,由于疾病的長(zhǎng)期折磨,遷延不治,加之自體骨髓干細(xì)胞移植治療肝病是一項(xiàng)新技術(shù),患者對(duì)此缺乏了解,均存在不同程度的緊張、焦慮、疑慮等心理負(fù)擔(dān)。因此,我們?cè)谧o(hù)理此類患者時(shí),從移植前準(zhǔn)備,移植中配合,移植后護(hù)理這一系列有效的護(hù)理,不但增強(qiáng)了患者的自我保護(hù)能力,降低了治療費(fèi)用,而且能使患者保持樂(lè)觀向上的心態(tài),積極配合治療。我們體會(huì),做好患者的心里護(hù)理,對(duì)患者的身心健康,取得患者移植前,移植中,移植后的配合,減少并發(fā)癥的發(fā)生是非常重要的。目前自體骨髓干細(xì)胞移植還不能取代肝移植,但它將為肝硬化患者提供了一條新的治療途徑,此外干細(xì)胞移植不存在免疫排斥反應(yīng),創(chuàng)傷小,風(fēng)險(xiǎn)小,費(fèi)用低,而它的原理也簡(jiǎn)單,具有良好的應(yīng)用前景。因此在對(duì)自體骨髓干細(xì)胞移植患者進(jìn)行有效的護(hù)理,提高治療效果和護(hù)理水平,營(yíng)造了醫(yī)患和諧氣氛和人際關(guān)系,取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,值得在自體骨髓干細(xì)胞移植護(hù)理中推廣。
參 考 文 獻(xiàn)
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