关键词： 3D打印   个体化截骨导板   定制钢板   开放楔形胫骨高位截骨   膝骨关节炎  

摘要： 背景:3D打印个体化截骨导板辅助开放楔形胫骨高位截骨治疗膝骨关节炎具有手术时间短、透视次数少、矫正精准度高等优点。但之前报道的截骨导板对周围软组织破坏严重、锁定钢板位置不当等问题依旧明显。目的:探究3D打印个体化截骨导板结合定制钢板辅助开放楔形胫骨高位截骨治疗膝骨关节炎的临床疗效。方法:收集20例确诊为膝骨关节炎的患者,按手术方法分为3D组和常规组,每组10例。3D组采用3D打印个体化截骨导板结合定制钢板辅助开放楔形胫骨高位截骨手术,常规组进行常规开放楔形胫骨高位截骨手术。分析比较两组患者手术时间、透视次数、切口长度,术前和术后髋膝踝角、胫骨近端内侧角、胫骨后倾角以及计划矫正角度与实际矫正角度的差值,术前和术后1,3,6个月膝关节活动度及Lysholm评分,另外记录并发症发生情况。结果与结论:①3D组患者的手术时间、透视次数少于常规组,差异有显著性意义(P<0.001);②两组患者的术后髋膝踝角、胫骨近端内侧角均较术前增大,差异有显著性意义(P<0.001),而胫骨后倾角无明显改变;3D组术后髋膝踝角、胫骨近端内侧角及胫骨后倾角与术前计划值分别相差(-0.22±0.72)°、(-0.20±0.73)°和(0.23±0.37)°,但差异均无显著性意义;3D组计划矫正度数与实际矫正度数的差值较常规组小,差异有显著性意义(P<0.05);③两组患者术后膝关节活动度及Lysholm评分均逐步升高(P<0.001);3D组术后1,3个月的膝关节活动度及术后1个月的Lysholm评分优于常规组,差异有显著性意义(P<0.05);两组患者术后3个月的Lysholm评分、术后6个月的膝关节活动度及Lysholm评分差异无显著性意义(P>0.05);④两组患者均无并发症发生;⑤上述结果说明3D打印个体化截骨导板结合定制钢板辅助和常规方法均有良好的临床疗效,但前者的手术时间更短,透视次数更少,术后膝关节功能恢复更快;并且3D打印个体化截骨导板可精准实现术前规划。

关键词： 固体火箭发动机   固体推进剂   3D打印   异形异质  

摘要： 3D打印技术具有无模具、多材料、柔性化等特点,可以为单室多推力、多脉冲式等固体火箭发动机所需的特殊结构固体推进剂装药成型提供新的技术途径。当前,围绕固体推进剂的3D打印,国内外均开展了相关研究。本文重点介绍了粘合剂喷射、光聚合固化和材料挤出成形等典型3D打印工艺在复杂结构、梯度化结构、多材料一体化固体推进剂装药制造中的应用,总结了上述3种典型结构在3D打印装药制造中存在的关键问题。对未来的研究方向进行了展望,强调了针对未来异形异质固体推进剂装药制造需求,需重点关注低感度专用固体推进剂材料、大型药柱3D打印装备及绝热包覆打印技术等。

关键词： 种植体   多孔材料   骨结合   3D打印  

摘要： 钛及钛合金种植体是目前临床广泛应用的口腔种植体,其高弹性模量导致的应力屏蔽是种植失败的重要因素之一。将致密的种植体多孔化可有效降低其弹性模量。3D打印技术的发展弥补了传统造孔方式的缺陷,可根据需要调整小孔参数,制备具有复杂三维网状结构的种植体,从力学与生物学角度避免骨吸收,促进骨长入。本文讨论了多孔种植体的材料、结构、制备工艺以及临床应用,以期为后续的多孔种植体的设计与开发提供参考与思路。

关键词： 太赫兹   多波束天线   透镜天线   3D打印  

摘要： 为解决太赫兹频段紧凑型多波束天线结构复杂且制备难度大的问题,提出两种工作于355 GHz频段的太赫兹龙勃透镜天线和部分麦克斯韦鱼眼(PMFE)透镜天线。两种天线均采用周期性金属钉床结构实现梯度折射率表面波透镜,最小特征结构尺寸达60μm。为调控天线非扫描面波束辐射方向,在两种表面波透镜边缘均加载环形波纹结构;此外,将馈电波导阵列与表面波透镜一体设计,保证天线结构一体性,并采用高精确度(10μm)3D打印技术一体加工,结合磁控溅射技术完成两种天线表面金属化,实现太赫兹表面波透镜天线低成本可靠制备。仿真结果表明,龙勃透镜天线和PMFE透镜天线在350~360 GHz频段范围内,分别实现±60°和±72°的波束扫描能力。对龙勃透镜天线进行样机加工制造与测试验证,在350~360 GHz频带范围内,表现出良好的阻抗匹配特性和多波束特性:多波束扫描范围为±60°,增益高于16 dBi,波束扫描损耗优于1.2 dB。测试结果与仿真设计结果的吻合性验证了该方案的可行性,为太赫兹多波束天线的设计实现提供了一种崭新的设计思路和技术选择。

关键词： 纤维   乳化   冻融   3D打印   肉糜制品  

摘要： 反复冻融常发生于乳化肉制品的储藏、运输和销售过程中,导致肉制品品质劣变。为改善冻融循环对肉制品品质的影响,该研究以高内相Pickering乳液填充肉糜为研究对象,利用流变仪、色差仪、质构仪和硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substance,TBARS)反应等方法探究豌豆纤维添加量对3D打印预乳化猪肉糜制品冻融稳定性的影响。结果表明,乳液肉糜的表观黏度和黏弹性均与豌豆纤维添加量成正比;当豌豆纤维添加量为2%时,乳液肉糜的流变特性与未加油脂肉糜相近,呈现出最优的打印外观和解冻持型性,打印产品的解冻损失率和收缩率显著降低(P<0.05),解冻损失率比未加油脂和仅添加乳液肉糜分别显著(P<0.05)降低21.70%和23.04%,收缩率分别显著(P<0.05)降低24.88%和26.26%。仅添加乳液的处理组以及添加豌豆纤维的乳液的处理组的冰晶空隙和TBARS值均显著(P<0.05)优于未加油脂处理组。可见,豌豆纤维能够有效提高3D打印预乳化猪肉糜制品的冻融稳定性,该结果为3D打印冷冻肉制品的开发及品质提升提供了理论依据。

关键词： 计算机应用   3D打印   相场模型   物理化学变化   数值计算   工艺仿真   设计图纸   物理场  

摘要： 夏青,余倩,李义宝。基于相场模型的3D打印设计-优化-仿真一体化研究[J].数值计算与计算机应用,2024,45(4):189-236.摘要:制件设计("数字化"),性能优化("优化化"),工艺仿真("仿真化")是3D打印过程的三个重要模块."数字化"是指将设计图纸/预加工实物,通过图像/视频/扫描等处理手段,转化为可编辑的数字化制件。"优化化"是指在数字化的制件上施加力学,热学等物理场约束,提高制件性能."仿真化"是指根据优化化的制件模拟真实制造场景的物理工况,进行加工过程中的物理化学变化的数字仿真和李生建模仿真.本研究旨在介绍基于相场模型框架下的特定工艺3D打印设计-优化-仿真建模与算法研究.在"数字化"模块中.

关键词： 3D打印技术   自体肋软骨移植   耳廓再造   中重度杯状耳畸形  

摘要： 目的:探究三维(Three dimensiona,3D)打印技术辅助自体肋软骨移植术对中重度杯状耳畸形的作用。方法:选取2019年12月-2021年12月遂宁市中心医院收治的72例行自体肋软骨移植术的中重度杯状耳患者,根据耳模制作方法分为标准耳模组(n=36,二维标准耳模术)和3D建模组(n=36,3D打印技术)。比较两组再造耳廓形态、心理状态、并发症、美学效果及模型应用效果差异。结果:3D组术后6个月再造耳廓轮廓、对称性、颅耳角和亚解剖结构还原度评分均高于标准组,两组再造耳廓大小和位置评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组术后焦虑、抑郁、偏执、恐惧及自卑评分均较术前降低,且3D建模组低于标准耳膜组(P<0.05)。3D组并发症发生率低于标准组,差异无统计学意义(P>0.05)。3D组美学效果及模型应用效果评分显著高于标准组,两组稳定性评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:3D打印辅助自体肋软骨移植术治疗中重度杯状耳可帮助耳精细结构重建,改善患者心理状态,减少并发症发生,提高美学效果满意度,对于更好地实施耳廓再造术意义重大。

关键词： 发泡硅橡胶   3D打印   直接墨水书写   立体光固化  

摘要： 介绍3D打印发泡硅橡胶的研究进展。概述发泡硅橡胶的3D打印技术,包括直接墨水书写和立体光固化技术,分别指出这些技术的优势与存在问题及应用领域;从3D打印硅橡胶墨水的流变性能调控和3D打印发泡硅橡胶的结构调控等方面,综述发泡硅橡胶的研究进展,展望发泡硅橡胶3D打印技术的发展前景。

关键词： 腰椎不稳症   骨质疏松   3D打印   椎弓根螺钉双皮质固定   腰椎功能  

摘要： 目的:探究3D打印结合椎弓根螺钉双皮质固定治疗腰椎不稳症合并骨质疏松的临床效果。方法:选取2019年5月—2020年5月本院收治的96例腰椎不稳症合并骨质疏松患者,采用随机数字表法将其分为研究组(n=48)和对照组(n=48)。两组患者均采用椎弓根螺钉双皮质固定治疗,对照组于X线辅助下行手术治疗,研究组结合3D打印技术行手术治疗。比较两组手术情况、住院时间、并发症发生率、腰椎功能优良率、植骨融合率、手术前后影像学复位情况(伤椎高度、伤椎前缘高度压缩比、Cobb角)、炎性-应激因子[CRP、TNF-α、P物质(SP)、前列腺素E2(PGE2)]、疼痛程度(VAS评分)、腰椎功能(ODI评分)。结果:相较于对照组,研究组手术时间、住院时间和术中出血量明显下降(P<0.05),而置钉准确率显著升高(P<0.05);3D打印技术模拟的伤椎高度、伤椎前缘压缩比、Cobb角与实际值的差异无统计学意义(P>0.05);相较于术前,两组患者术后即刻伤椎高度明显升高(P<0.05),而伤椎前缘高度压缩比、Cobb角显著下降(P<0.05),且研究组改善情况明显优于对照组(P<0.05);两组患者术后的炎症因子均升高,但是研究组患者各时间点的升高趋势均明显低于对照组(P<0.05);两组患者术后1个月、6个月、12个月VAS、ODI评分均低于术前,且研究组患者术后1个月评分改善情况优于对照组(P<0.05),两组患者术后6个月、12个月VAS、ODI评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);研究组患者术后12个月腰椎功能优良率、植骨融合率与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05);研究组患者术后并发症发生率与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:3D打印结合椎弓根螺钉双皮质固定治疗腰椎不稳症合并骨质疏松患者的临床效果好、并发症少,能更有效降低手术创伤引起的炎症、应激反应,具有较高的推广和应用价值。

关键词： FDM   3D打印   天然纤维   表面处理   打印参数  

摘要： 熔融沉积成型因其材料多样性、制造复杂结构的能力强、成本效益高和可个性化定制的特点而备受纺织领域青睐。为实现不同织物的制造,除了使用常规的热塑性聚合物材料外,可以在聚合物基材中添加各种增强材料,这些增强材料包括短纤维复合材料、连续纤维复合材料、天然纤维复合材料和纳米复合材料,用以提升织物的性能。不同材料类型的打印工艺参数不同,所涉及的后处理方式也不相同。因此,综合考虑材料特性和制件要求,选择适当的打印工艺参数和后处理方式是确保最终制件质量的关键。