前沿拓展：牙齒矯正導板圖片
脊椎骨是由26個獨立的、相互連接的骨頭組成的脊柱，可以分成三個主要功能部件:承重的椎體、保護脊髓的椎弓和連接韌帶的橫突。除骶骨和尾骨區(qū)域外，脊柱還包括頸椎、胸椎和腰椎。椎體由關(guān)節(jié)突相互連接，以此脊椎的活動性。椎間盤將單獨的骨頭分開，并提供額外的負重支撐。肥胖、老齡、受傷、遺傳缺陷或者脊椎負擔過重等問題都可能導致骨關(guān)節(jié)炎。此外，很多疾病比如退行性椎間盤疾病、脊椎前移、椎管狹窄、脊柱側(cè)凸、脊椎骨折、感染、脊柱突出或者癌癥需要通過脊柱融合術(shù)做矯正或者調(diào)節(jié)。脊柱融合術(shù)的基本思想是將兩塊或兩塊以上的椎骨融合在一起，使它們?nèi)诤铣梢粔K結(jié)實的骨頭。這一過程首先要使相鄰兩椎體之間的骨變得粗糙，然后將骨移植物放置到它們之間。之后，將固定棒和螺釘放置在椎體上，形成一個“內(nèi)固定”來支撐椎體，將椎體固定在一起，直到骨融合或骨再生。
圖一：脊柱融合手術(shù)三維建模與操作系統(tǒng)功能方案
1900年，Russel A. Hibbs博士開發(fā)了脊柱關(guān)節(jié)固定術(shù)新技術(shù)，該技術(shù)是從以前對膝蓋進行的手術(shù)發(fā)展而來。他在對一名患有結(jié)核性脊柱畸形的9歲男孩進行了一次成功的手術(shù)后發(fā)表了這一方法，這是脊柱畸形外科矯正領(lǐng)域的一個里程碑式的進步。此后，開展了大量的研究和臨床實踐，并不斷完善該項技術(shù)。在20世紀中期，許多外科醫(yī)生將他們的職業(yè)生涯集中在開發(fā)用于脊柱畸形調(diào)節(jié)的新型支撐和外科技術(shù)上。他們用高度柔性的棒條體和鋼絲穿過每一個椎體平面，以便在矯正支架手術(shù)拆除后達到更好的調(diào)節(jié)結(jié)果。自從Roy-Camille研發(fā)出椎用螺釘板調(diào)節(jié)脊柱骨折的技術(shù)，椎弓根釘?shù)臅r代就開始了，該技術(shù)一直沿用至今。
圖2:智能脊椎手術(shù)系統(tǒng)進行骨質(zhì)量評估
臺灣地區(qū)3D打印醫(yī)療應用領(lǐng)域的先行者——中國醫(yī)藥大學和佐治亞理工學院合作建立了3D打印協(xié)會，整合從基礎(chǔ)研究到臨床引用的整個產(chǎn)業(yè)鏈，并引領(lǐng)臺灣3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。該大學的3D打印醫(yī)學研究中心提供從醫(yī)學影像模擬到設計分析到個性化醫(yī)療用品3D打印等全套3D打印服務。這些服務包括通過多次術(shù)前模擬優(yōu)化手術(shù)方案，這可以幫助患者降低醫(yī)療費用，減小手術(shù)損傷，縮短恢復期，大大降低手術(shù)時間，同時可以提高手術(shù)性。
圖3：智能脊柱手術(shù)——從術(shù)前規(guī)劃、手術(shù)實施到術(shù)后評估
為了給患者體用更好更的手術(shù)計劃，中國醫(yī)藥大學3D打印醫(yī)學研究中心研發(fā)了一款針對脊柱融合術(shù)3D建模和操作系統(tǒng)，被稱為智能脊椎手術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以用于模擬3D脊椎解剖模型，探測螺釘軌跡，評估骨質(zhì)量和進行書術(shù)前術(shù)后評估。通知，該系統(tǒng)可以通過模擬X線透視檢查進行提前預測，以幫助醫(yī)生在不改變原有手術(shù)規(guī)則且不需要進行額外手術(shù)訓練的情況下選取優(yōu)螺釘路徑。此外，該系統(tǒng)還應用人工智能技術(shù)構(gòu)建脊柱三維CAD模型，對所選椎體進行分段，并給出優(yōu)的螺釘軌跡建議。
此外，研究小組還建立了一種新的CT圖像合成方法，通過將CT數(shù)據(jù)歸一化到相同的光譜條件來糾正CT數(shù)據(jù)的光譜依賴性。在多中心或多模態(tài)研究中，即使CT圖像受x射線光譜影響，該方法仍可對骨密度和種植入體生物力學性能提供準確的定量評價。我們相信一個好的手術(shù)計劃工具和智能的3D打印手術(shù)導板設計軟件可以提高外科醫(yī)生的手術(shù)表現(xiàn)并為患者提供更好的臨床只了結(jié)果。
圖4：智能脊椎手術(shù)系統(tǒng)
拓展知識：牙齒矯正導板圖片
戴斜面導板的孩子一般在8-11歲，這時候孩子會覺得嘴里有一大堆的義務，但有的孩子還會覺得很好玩。這是對牙齒盡早趨于正常位置的調(diào)節(jié)，我們稱為咬合誘導，對孩子沒有什么危害，關(guān)鍵是孩子能不能堅持。斜導初期一般都會有點不舒服，但也只是暫時的，一般難受多持續(xù)一個星期，如果超過了一個星期，患者則需要及時的到口腔醫(yī)院進行檢查調(diào)節(jié)。
專家指出，斜導難不難受每個人的感覺不一樣，剛開始戴矯治器，會有種不舒服的感覺，這是因為牙齒矯正是通過外力使牙齒排列整齊，肯定不會舒服，但是不會感到的疼痛。另外在在每次復診的時候，也就是醫(yī)生給矯治器加力后，大約會感到酸疼2-3天，一般都能忍受。極少數(shù)人對疼痛特別敏感的，這時可以通過吃止疼藥來解決。
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