光固化立体成型法3D打印人体骨骼模型的精度研究

摘要

目的:探讨光固化立体成型法3D打印人体骨骼模型的精度,为3D打印在医学应用中的可靠性提供依据。方法:X射线型人体腰椎模型5块(L1~L5),采用MSCT扫描-Mimics重建-Magics系统,光固化立体成型法3D打印模体,分别测量原模体和3D打印模型的椎体横径L1-X1~L5-X1,纵径L1-Y1~L5-Y1,厚度L1-Z1~L5-Z1;横突最远距离L1-X2~L5-X2,棘突长度L1-Y2~L5-Y2,棘突宽度L1-Z2~L5-Z2;以上分别按照X、Y、Z三轴对两组模体进行测量分析;测量椎孔的横径L1-CX~L5-CX,纵径L1-Cy~L5-Cy,45度径L1-Cxy~L5-Cxy,-45度径L1-Cyx~L5-Cyx,并对两组内径数据进行分析;X轴、Y轴、Z轴、内径数据进行配对t检验,并以组内相关系数(ICC)做为数据一致性的评价指标;计算绝对误差和标准误差,并对标准误差进行独立样本t检验,以P<0.05差异有统计学意义。结果:计量资料在X轴、Y轴、Z轴、内径上相关系数(ICC)分别为1.000、0.999、0.995、0.989,ICC值均大于0.950,说明3D打印模型与人体腰椎模体具有高度的一致性;3D打印模型在X轴、Y轴、Z轴、内径的正、负绝对误差均<1mm,相对误差均小于5%。结论:人体骨骼的光固化立体成型法3D打印模型精准度高,可以做为可靠的实体还原模型,满足教学、手术计划、辅具制造等的医学应用。