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| 編輯推薦： |
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本书系统地介绍了医学成像及其相关软硬件的技术及原理，这对于渴望研究3D打印预处理及制造的研究者是必不可少的。关于材料特性和生物力学方面的章节，提供了关于3D打印技术用于医疗器械研发的安全性和可靠性的相关见解和经验，为实现真正的产品开发提供可靠的参考资料。在此基础上，立足不同专科，结合临床实例介绍了如何在临床医疗的个性化医疗中充分发挥3D打印技术的优势，为实现真正的临床应用提供实例。
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| 內容簡介： |
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全套教材共包括五个系列：科研公共学科主要围绕研究生科研中所需要的基本理论知识，以及从最初的科研设计到最终的论文发表的各个环节可能遇到的问题展开；实验技术与统计软件系列介绍了SAS统计软件、SPSS统计软件、分子生物学实验技术、免疫学实验技术等常用的统计软件以及实验技术；基础前沿与进展系列主要包括了基础学科中进展相对活跃的学科；临床基础与辅助学科系列包括了临床型研究生所需要进一步加强的相关学科内容；临床专业学科系列通过对疾病诊疗历史变迁的点评、当前诊疗中困惑、局限与不足的剖析，以及研究热点与发展趋势探讨，启发和培养临床诊疗中的创新。
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| 關於作者： |
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戴尅戎，中国工程院院士，现为上海交通大学医学院附属第九人民医院终身教授、博士生导师，上海交通大学医学院附属第九医院临床医学院名誉院长，数字医学临床转化工程研究中心主任、上海交通大学转化研究院干细胞与再生医学转化基地主任、上海交大九院3D打印技术临床转化研发中心主任。
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| 目錄：
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第一篇 发 展 历 程
第一章 3D 打印基本原理与技术发展历程 /2
第一节 基于熔融沉积原理的3D 打印技术 /2
第二节 基于光固化原理的3D 打印技术 /4
第三节 基于粉床原理的3D 打印技术 /5
第四节 基于选区熔化原理的金属3D打印技术 /6
第五节 医学3D 打印技术的发展历程与前景 /9
第六节 生物3D 打印技术 /13
第二篇 技 术 原 理
第二章 医学图像处理技术/18
第一节 医学影像设备的类型、工作原理 /18
第二节 3D 打印影像学检查方法及检查规范 /23
第三节 医学影像3D 打印技术与影像融合技术 /31
第四节 超声成像基本原理与相关输出 /38
第五节 医学图像的增强 /42
第六节 医学图像的配准 /46
第七节 医学图像的融合 /49
第八节 医学图像的分割 /53
第九节 医学图像可视化与三维重建 /57
第十节 基于医学三维模型的虚拟手术规划 /60
第三章 医学模型三维重建与设计/63
第一节 医学模型三维数据重建方法 /63
第二节 医学模型设计方法 /65
第三节 医学模型设计评价 /68
第四节 医学模型重建与设计案例 /70
第四章 生物力学与仿真/75
第一节 医学3D 打印的生物力学问题 /75
第二节 医学3D 打印仿真技术与方法 /76
第三节 医学仿真技术应用案例 /80
第五章 3D 打印工艺与装备 /83
第一节 非金属打印 /83
第二节 金属打印 /86
第三节 生物打印 /96
第六章 3D 打印后处理与检测 /98
第一节 3D 打印后处理技术 /98
第二节 3D 打印件缺陷形式 /102
第三节 3D 打印的检测技术 /106
第三篇 临 床 转 化
第七章 3D 打印医学模型 /116
第一节 3D 打印医学模型概述 /116
第二节 3D 打印医学模型的制作 /121
第三节 全彩多材质一体式3D 打印医学模型及其临床应用 /125
第四节 基于3D 打印的仿真人体技术及其应用 /134
第五节 虚拟技术与3D 打印医学模型功能的融合 /142
第八章 精准手术导板的3D 打印技术及其临床应用/147
第一节 精准手术相关技术概述 /147
第二节 精准手术导板的类型及其临床应用 /150
第三节 3D 打印手术导板设计制作的技术流程及要点 /153
第九章 3D 打印技术在骨科领域的应用 /159
第一节 骨与关节3D 打印内植物的设计与应用基本要求 /159
第二节 用于四肢骨折治疗的3D 打印装置 /161
第三节 上肢3D 打印内植物 /169
第四节 下肢3D 打印内植物 /177
第五节 脊柱3D 打印内植物 /185
第六节 骨盆3D 打印内植物 /191
第十章 3D 打印技术在颌面领域的应用 /196
第一节 3D 打印技术在牙颌面畸形领域的应用 /196
第二节 3D 打印技术在口腔颌面部肿瘤领域中的应用 /201
第三节 3D 打印技术在获得性缺损、畸形领域的应用 /205
第四节 3D 打印技术在颌面部创伤领域中的应用 /210
第五节 3D 打印技术在颞下颌关节领域中的应用 /214
第十一章 3D 打印技术在口腔领域的应用 /219
第一节 3D 打印技术在口腔内科领域的应用 /219
第二节 3D 打印导板在口腔种植领域的应用 /222
第三节 3D 打印技术在口腔修复领域的应用 /225
第四节 3D 打印技术在口腔正畸领域中的应用 /231
第十二章 3D 打印技术在眼科领域的应用 /235
第一节 3D 打印技术在眼眶骨修复中的应用 /235
第二节 3D 打印技术在眼表修复中的应用 /239
第三节 3D 打印技术在眼底疾病中的应用 /242
第四节 3D 打印技术在眼科教学中的应用 /244
第十三章 3D 打印技术在整形外科领域的应用/249
第一节 3D 打印辅具在整形外科的应用 /249
第二节 3D 打印技术在整形外科器官再造的应用 /257
第十四章 3D 打印技术在神经外科领域的应用/259
第一节 神经外科技术特点及3D 打印技术在神经外科应用进展 /259
第二节 3D 打印技术在神经外科复杂疾病模型和模拟手术训练中的应用 /262
第三节 3D 打印技术在神经外科骨性缺失重建中的应用 /274
第四节 3D 打印导板技术在神经外科中的应用 /280
第五节 神经外科手术导板设计制作的技术流程 /288
第十五章 3D 打印技术在心血管与胸壁重建中的应用/290
第一节 3D 打印技术在心血管领域中的应用 /290
第二节 3D 打印技术在胸壁重建中的应用 /298
第十六章 个性化康复辅具的3D 打印
技术及其临床应用/304
第一节 康复辅具的类型与传统技术 /304
第二节 个体化康复辅具设计与拓扑优化 /310
第三节 康复辅具3D 打印主要技术
种类与3D 打印材料 /315
第四节 3D 打印假肢 /319
第五节 3D 打印矫形器 /325
第六节 3D 打印足部辅具 /335
第四篇 生物3D 打印
第十七章 生物3D 打印绪论 /344
第一节 生物3D 打印技术的起源及演进 /344
第二节 生物3D 打印技术必要性和重要性 /348
第三节 生物3D 打印技术的定义及内涵 /349
第十八章 生物3D 打印技术的基本知识和方法/351
第一节 生物墨水 /351
第二节 生物基质 /359
第三节 生物打印工艺及核心设备 /372
第四节 原位打印技术等特殊生物3D打印技术介绍 /386
第五节 生物3D 打印仿生设计与软件开发 /390
第六节 在体生物反应器的开发与应用 /396
第十九章 生物3D 打印技术的临床应用 /404
第一节 生物3D 打印在临床药物筛选及药物开发中的应用 /404
第二节 生物3D 打印在肿瘤治疗中的应用 /409
第三节 生物3D 打印在细胞治疗中的研究进展 /415
第四节 生物3D 打印在组织器官再生与重建中的应用 /421
第五节 生物3D 打印在关节软骨与软骨下骨重建中的应用 /426
第六节 生物3D 打印技术在颅颌面及口腔领域的应用 /433
第五篇 3D 打印医疗器械监管
第二十章 3D 打印医疗器械监管概述 /438
第一节 3D 打印医疗器械分类、定义和判定路径 /438
第二节 3D 打印医疗器械的安全 /439
第三节 政府对3D 打印医疗器械的监管 /441
第二十一章 3D 打印医疗器械产品的注册及临床评价要求/445
第一节 临床前评价要求 /445
第二节 临床评价要求 /454
第二十二章 3D 打印产品生产质量管理规范/467
第一节 国外3D 打印产品法规要求现状 /467
第二节 3D 打印产品生产质量管理规范要求（通则） /470
第三节 无菌类3D 打印产品生产质量管理特殊要求 /476
第四节 植入类3D 打印产品生产质量管理特殊要求 /481
第五节 3D 打印定制式义齿生产质量管理特殊要求 /486
第六篇 发 展 前 景
第二十三章 3D 打印技术的未来发展及前景/492
第一节 4D 与5D 打印 /492
第二节 3D 打印与机器人 /494
第三节 3D 打印与人工智能 /497
第四节 3D 打印与大规模定制 /498
中英文名词对照索引/501
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面对以计算机、信息、通信、生物技术及3D 打印等为标志的第三次科技革命，我们虽曾落在后面，但在许多方面的成绩都已引人注目。这次我们跟得很紧，应该说我们在不少方面，基本上是与国际同道同步的，甚至在部分领域有望实现超越，3D 打印的医学应用就是一个例子。
不可否认，医学界将持续处于个性化医疗的技术革命时代。在多个方面我国正在加入领跑队伍，医学影像技术及其图像处理技术的飞速发展，直接或间接地推动了3D 打印技术的进步，让医疗及相关工程技术人员能以一种全新的方式查看、记录及分析复杂的三维几何结构，生成数字化模型或实体。可结合临床专科特色和需求，开展精准的三维测量，以直接服务于术前计划、医患沟通、手术引导、器械和植入物的制备、研发和精准置入。此外，3D 打印技术在成本效益、效率和机械性能等方面的提升，更将持续满足对各种个性化医疗需求的支撑。未来，3D 打印支架及生物组织，更是有望为更多的患者提供能满足个体需求的具有生物学功能的人工组织或器官。
从20 世纪末开始，医学界和网络媒体关于3D 打印技术在医疗领域应用的报道日渐增多，专业人士、技术爱好者在网络上也不断积极地交流、讨论3D 打印相关的新一代技术与成果。这些都大大加速了3D 打印技术在临床诊疗中的应用。不过需要指出的是，3D 打印医学应用的教育及推广的责任目前有不少是由医疗器械或设备公司承担的，这不可避免地存在角色所带来的偏倚，而有必要组织多学科交叉团队，从更专业的角度来推动科研成果在个性化医疗中的应用。但直至今日，还缺少权威的医疗教育出版物聚焦3D 打印的医学应用，系统地展现3D 打印技术的过去、现在和未来。我们相信，充分理解和发展3D 打印技术，对于当前及未来的传统和个性化医疗的推进都至关重要。
3D 打印的第一站是医学成像，放射学和图像处理专业人士对此开展了大量的研究，来识别和量化个体的特定解剖区域和几何结构，从而设计和打印出个性化的病理模型、手术导板、专用医疗内植物、器械和设备。常规的临床影像数据通过或繁或简的图像处理，可实现三维展示，但上述过程也将会引入偏差。传统上，成像过程需由经专业知识培训的放射科医生借助特殊的软件包完成。在当前商化的医学成像处理软件的帮助下，不同专业领域的医师们在几乎没有工程学背景的情况下，就能自行分析和辅助开发适用于患者个性化医疗的规划软件。显然，更紧密的医工结合，为3D 打印的医学应用量身定制的软硬件，将加速和推动其在临床诊疗工作中的普及和贡献。
本教材由人民卫生出版社组织编写，希望在系统介绍3D 打印原理和技术的基础上，借助各个临床亚专科的详实案例介绍3D 打印医疗应用的相关技术和原理。通过组织临床医师、工程专家、材料学家等多学科背景的团队共同撰写，充分发挥他们的多学科背景及独特视角，系统介绍3D 打印在医疗中曾经、正在及将要扮演的角色。全书共分为六篇，内容涉及3D 打印的发展历程，所应用到的技术原理以及临床转化与应用现状，特别提到了组织工程方面生物3D 打印的进展，此外对政策监管等方面进行了详细的论述与讲解，最后编者对于未来3D 打印的发展进行了开放式的探索与展望。
本书系统地介绍了医学成像及其相关软硬件的技术及原理，这对于渴望研究3D 打印预处理及制造的研究者是必不可少的。关于材料特性和生物力学方面的章节，提供了关于3D 打印技术用于医疗器械研发的安全性和可靠性的相关见解和经验，为实现真正的产品开发提供可靠的参考资料。在此基础上，立足不同专科，结合临床实例介绍了如何在临床医疗的个性化医疗中充分发挥3D 打印技术的优势，为实现真正的临床应用提供实例。作为本书的编者和个性化治疗的拥护者，既有兴趣也有责任来推动3D 打印，从其当前的小众应用扩展到医学界的广泛应用。当然，3D打印技术的应用正呈指数级地快速发展，领域内容急剧变化，组织3D 打印医学应用的专著极具挑战性，而且涉及的内容广泛，难免挂一漏万。因此，本书尽可能覆盖具有代表性的领域，以临床实例为落脚点，来展现3D 打印技术如何赋能个性化精准诊疗以启发目标读者。3D 打印技术作为21 世纪的几大前沿技术之一，诞生于第三次科技革命中、后期，从诞生之日起就聚焦于对个性化规模定制的有效支撑，成为以计算机辅助优化为特征的第四次工业革命的典型代表。编者希望本书能汇集必要的信息，帮助读者们了解3D 打印在个性化医疗中所扮演的角色，以期改善复杂患者的临床诊疗效果和生活质量。
本书的编写过程受到新型冠状病毒流行的影响延续三年之久。在此期间，副主编王成焘教授在病中全力完成编写任务后离开了我们，谨致沉痛哀悼！最后，我们真诚地希望当前和未来3D打印相关的医学和工程学界的有志之士能留意、关心到本书，为本书的充实和纠错提出帮助。也希望本书能够吸引更多的同行们进入本领域并做出各自的贡献。
戴尅戎 卢秉恒
2023 年5 月
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