1 计算机辅助3D打印技术

1.1 计算机辅助3D打印的定义

计算机辅助3D 打印技术是基于计算机设计三维模型，运用工业塑料及粉末状金属等可粘合材料，采用逐层打印的方式来构造物体的技术。此技术区别于传统的加工技术，其原理是利用特殊机器使用喷头喷出粘结剂，将之前设计好的实物图形利用堆积法来进行“印刷”。

1.2 计算机辅助3D打印的分类

当前市场上使用最广泛3D 打印成型技术，主要是以下三种：一是粉末粘结、二是光固化3D 打印、三是熔融材料3D 打印成形。

1.3 计算机辅助3D打印的原理和特点

3D 打印的原理是快速成型装置利用纸层叠和光固化等技术，通过计算机三维建模软件绘制模型数据，然后将模型数据转化为3D 打印能读的G 代码文件，再导入专业打印机，反复交替，重重叠加，最终把计算机设计好的模型“打印”成实物。

3D 打印的特点是主要表现为：一是精度高、二是生产周期短、三是满足个性化需求、四是节省材料。

2 计算机辅助3D打印广泛应用

2.1 计算机辅助3D打印在医学界的应用

3D 打印技术在医学领域首次应用是1990年，当时美国Organovo 公司利用该技术将CT影像学数据中进行分析、统筹，成功的复制出颅骨解剖模型。3D 打印技术在颌骨缺损修复领域中可用于术前评估及术中个性化钛板修复，具有操作简便、定位精准等优点。术前需要先对患者进行CT 扫描，然后利用软件进行骨组织的三维模型重建，并根据患者的颌骨缺失范围、大小等利用镜像技术进行精准的修复。本文重点阐释计算机辅助3D 打印技术在口腔颌面外科中修复下颌骨缺损及重建的应用。

2.2 下颌骨的构建

下颌骨骨位于面下部，参与口腔、咽腔的构成，是保持面部美观和咀嚼功能的主要结构，也是咀嚼器官，语言器官，呼吸器官的重要组成部分。下颌骨缺损多见于外伤和肿瘤术后，是口腔颌面缺损中最常见且发生率较高的缺损。其中下颌骨区域性缺损一般由于下颌骨连续性的破坏及缺损而至，致使患者吞咽、咀嚼功能下降，面部外形畸形等一系列问题。尽管多年来下颌骨缺损的修复材料和方法得以较快的发展，但是怎样进行个体化修复及得到外形与功能相互统一还需要进一步的研究。

2.3 计算机辅助3D打印在下颌骨重建的临床应用

下颌骨重建手术最关键在于术前准备及术中修复。下颌骨重建手术常需要植入钛板、钛钉等骨组织替代物重建缺损区，但由于下颌骨不规则的生理形态及缺损区域的不连续性导致替代物很难精确的修复下颌骨缺损区域。目前计算机辅助3D 打印通过电脑软件术前测量颌骨缺损区域的各项数值，同时可以仿制颌骨内部的三维结构和外部空间造型，从物体微观组织到宏观组织完整的满足个性化需求。医生术前在电脑上可以1：1 模拟出精确模型，使医生可以在术前清楚看见病变组织区域，精确的测量手术切除范围，制定手术方案。利用特殊镜像成型技术修复下颌骨缺损区域，重建完整的下颌骨，从而使得手术简单易行，手术时间缩短，术中出血量减少，不仅恢复了患者的面部外形，而且大幅度的恢复了患者的口腔功能。

由此可以总结出计算机辅助3D 打印对下颌骨缺损带来的益处主要表现在：

（1）术前辅助医生对患者施行个性化修复设计与计划；

（2）术前给于下颌骨进行1：1 复制打印；

（3）通过镜像技术利用完好的一侧下颌骨修复缺损的一侧；

（4）可术前进行个性化钛支架修复体设计及加工；

（5）节约手术时间，减少术中出血，降低手术风险；

（6）减轻患者住院手术费用，节约医疗资源。

3 计算机辅助3D打印在口腔颌面外科邻域未来展望

图1：下颌骨缺损修复前

图2：下颌骨缺损计算机3D 镜像修复后

计算机辅助3D 打印技术是高效的、新颖的。它可以打印任何完全订制的、个性化的产品。在口腔颌面外科学邻域可以最大限度的发挥材料的优势，模型制作方便，材料利用率高，打印精度、速度与强度快速提高。3D 打印能够充分满足口腔颌面外科领域，特别是下颌骨缺损修复在临床上复杂多样化的个性化要求，并且可以缩短术前评估时间，快速进行术前模型打印。但由于其打印材料的限制也使得临床应用不够广泛，打印材料是目前影响其发展的主要约束力量。