本文關(guān)鍵詞：下頜骨三維重建及計算機(jī)輔助低溫沉積制造研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：下頜骨不僅與人體美觀密切相關(guān)，它還與上頜骨共同承擔(dān)著咀嚼的功能，此外它對保持呼吸道暢通也起到重要作用，因此，下頜骨缺損的治療一直備受關(guān)注。目前臨床的修復(fù)方法如自體骨移植、牽張成骨等，雖有各自優(yōu)點(diǎn)，但存在骨吸收、手術(shù)周期長等不足，尤其是不能根據(jù)患者的損傷情況、復(fù)雜程度和尺寸大小進(jìn)行個性化定制修復(fù)。隨著骨組織工程技術(shù)和快速成形技術(shù)發(fā)展，運(yùn)用相應(yīng)支架制備技術(shù)進(jìn)行個性化的骨缺損修復(fù)已成為一種新方法。本論文首先運(yùn)用三維建模軟件Mimics10.01重建下頜骨模型，并通過Ansys14.5對下頜骨三維模型進(jìn)行有限元分析。然后對骨支架制備條件進(jìn)行了一系列優(yōu)化，并對骨支架的生物相容性進(jìn)行評價。在此基礎(chǔ)上，選用本論文實(shí)驗評價最優(yōu)的材料配比，通過低溫沉積制造（Low-temperature Deposition Manufacturing，LDM）工藝制備下頜骨部分骨塊支架，為實(shí)現(xiàn)個性化修復(fù)下頜骨缺損提供新技術(shù)。 論文選用聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）為基體，復(fù)合珍珠粉或磷酸三鈣（TCP）作為漿料，，使用SolidWorks和Aurora構(gòu)建骨支架數(shù)字模型，通過LDM制備多種材料比例支架：PLGA：珍珠粉或TCP=10：0、5：2、7：3、6：4，溶于1,4-二氧六環(huán)，其中PLGA與1,4-二氧六環(huán)按3g/20mL的比例混合。通過對每種材料LDM制造情況、支架親水性、降解性、孔隙率、SEM表面形態(tài)和壓縮力學(xué)特性的綜合評價，實(shí)驗結(jié)果表明純PLGA支架具有最好的孔隙率（83.33%）且最易調(diào)控LDM工藝參數(shù)；復(fù)合材料PLGA：珍珠粉或TCP=5:2組綜合評價最好：具有連續(xù)均勻的大孔結(jié)構(gòu)和微孔結(jié)構(gòu)（孔隙率82.54%或82.06%），且復(fù)合材料的加入使支架的接觸角由87.64°減小到77.98°或81.73°，改善了純PLGA支架的親水性；支架合適的降解速率（14天降解了40.23%或40.77%），且降解產(chǎn)物的pH接近正常生理條件。此外，復(fù)合支架具有良好的壓縮彈性模量（36.097MPa或32.933MPa）。上述結(jié)果表明復(fù)合材料的引入能改善支架的綜合性能，更能滿足骨組織工程支架的要求。 論文對支架的生物相容性進(jìn)行了評價。根據(jù)篩選出的優(yōu)化配比，采用純PLGA、PLGA：珍珠粉或TCP=5:2LDM制備純PLGA無孔、純PLGA有孔和PLGA：珍珠粉或TCP=5:2有孔支架，將MC3T3-E1小鼠成骨細(xì)胞接種于滅菌支架上培養(yǎng)1h、3h，用流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞粘附率。利用Alamar Blue法檢測培養(yǎng)1、4和7天后細(xì)胞的增殖情況，用JC-1對線粒體膜電位標(biāo)記檢測不同支架上的MC3T3-E1細(xì)胞線粒體功能。實(shí)驗結(jié)果表明支架多孔結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料均促進(jìn)了細(xì)胞的粘附和增殖：PLGA有孔支架的粘附和增殖較無孔組上升了43.76%~7.66%和5.39%~9.01%；復(fù)合材料組較PLGA多孔支架上升了9.48%~1.21%和18.69%~23.17%。；復(fù)合材料支架表面細(xì)胞線粒體膜電位均顯著高于純PLGA組，表明生長在復(fù)合支架表面的細(xì)胞具有更好的能量代謝，復(fù)合材料的加入對細(xì)胞功能的支持十分有利。 論文最后利用前期Mimics10.01軟件重建下頜骨三維模型，對其進(jìn)行面網(wǎng)格劃分，并通過Ansys14.5有限元分析、總結(jié)下頜骨受力情況。通過Mimics10.1圖像分割功能，選取下頜骨部分骨塊為研究對象，利用Mimics10.01和Aurora構(gòu)建優(yōu)化掃描路徑，選用PLGA：珍珠粉=5:2比例作為漿料，利用LDM按照1:1比例制備下頜骨骨塊支架，最終在大小和形狀上1:1還原制備出了下頜骨骨塊，該下頜骨骨塊支架（25.90MPa）比常規(guī)相同尺寸支架（24.45MPa）具有更強(qiáng)的壓縮彈性模量。
【關(guān)鍵詞】：下頜骨重建 聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA） 珍珠粉 磷酸三鈣（TCP） 骨組織工程支架 低溫沉積制造
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R318.08;R782.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 引言11
• 1.2 研究目的和意義11-12
• 1.3 下頜骨缺損修復(fù)研究現(xiàn)狀12
• 1.4 骨組織工程簡介12-14
• 1.4.1 組織工程概述12-13
• 1.4.2 骨組織工程支架13-14
• 1.5 快速成型技術(shù)14-15
• 1.5.1 快速成型技術(shù)的原理14
• 1.5.2 快速成型技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用14-15
• 1.6 研究意義及主要內(nèi)容15-17
• 第2章 下頜骨三維重建及有限元分析17-29
• 2.1 引言17-18
• 2.2 DICOM 圖像概述和下頜骨斷層圖像獲取18
• 2.3 下頜骨三維重建18-25
• 2.3.1 Mimics10.01 簡介18-19
• 2.3.2 下頜骨 CT 數(shù)據(jù)預(yù)處理19-22
• 2.3.3 下頜骨三維模型提取22-23
• 2.3.4 下頜骨三維模型面網(wǎng)格劃分23-25
• 2.4 下頜骨有限元分析25-27
• 2.4.1 下頜骨三維模型體網(wǎng)格劃分25-26
• 2.4.2 下頜骨材料賦值26-27
• 2.4.3 下頜骨受力分析27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 第3章 低溫沉積制造工藝研究29-41
• 3.1 引言29
• 3.2 實(shí)驗所用材料及儀器29
• 3.3 低溫沉積制造（LDM）工藝簡介29-33
• 3.3.1 LDM 系統(tǒng)組成30-32
• 3.3.2 LDM 工藝流程32-33
• 3.4 骨組織工程支架材料的選取33-36
• 3.4.1 骨組織工程支架材料簡介34-36
• 3.4.2 LDM 骨組織工程支架材料的選取36
• 3.5 參數(shù)設(shè)計及支架制備36-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 第4章 骨組織工程支架表征研究41-52
• 4.1 引言41
• 4.2 支架親水性檢測41-42
• 4.2.1 實(shí)驗材料和方法41
• 4.2.2 實(shí)驗結(jié)果41-42
• 4.3 支架降解率檢測42-44
• 4.3.1 實(shí)驗材料和方法42-43
• 4.3.2 實(shí)驗結(jié)果43-44
• 4.4 支架孔隙率檢測44-46
• 4.4.1 實(shí)驗材料和方法44-46
• 4.4.2 實(shí)驗結(jié)果46
• 4.5 支架微觀結(jié)構(gòu)檢測46-47
• 4.6 支架力學(xué)性能檢測47-50
• 4.7 本章小結(jié)50-52
• 第5章 支架生物相容性研究及下頜骨骨塊支架制備52-64
• 5.1 引言52
• 5.2 細(xì)胞培養(yǎng)52-53
• 5.2.1 實(shí)驗材料和方法52-53
• 5.2.2 實(shí)驗結(jié)果53
• 5.3 細(xì)胞粘附檢測53-55
• 5.3.1 實(shí)驗材料和方法53-54
• 5.3.2 實(shí)驗結(jié)果54-55
• 5.4 細(xì)胞增殖檢測55-57
• 5.4.1 實(shí)驗材料和方法55-56
• 5.4.2 實(shí)驗結(jié)果56-57
• 5.5 線粒體功能檢測57-58
• 5.5.1 實(shí)驗材料和方法57-58
• 5.5.2 實(shí)驗結(jié)果58
• 5.6 下頜骨骨塊支架制備研究58-62
• 5.6.1 下頜骨骨塊低溫層積制備58-60
• 5.6.2 下頜骨骨塊支架壓縮力學(xué)性能研究60-62
• 5.7 本章小結(jié)62-64
• 第6章 結(jié)論與展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 附錄71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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  本文關(guān)鍵詞：下頜骨三維重建及計算機(jī)輔助低溫沉積制造研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：295052