摘要
3D打印(Three-dimensionalPrinting)，也称增材制造，是指将离散材料（液体、片、丝、板、块、粉末等）根据三维CAD软件设计出的数据，逐层累加原理进行实体零件制造的一种技术。野生动物品种繁多、生物学特性差异大、数量稀少，在医疗过程中缺乏合适的医疗材料，导致疗效欠佳。随着3D技术的发展，给动物园野生动物医疗提供了个性化定制的机会。 1应用3D打印光敏树脂假喙于鹦鹉断喙治疗的案例4例鹦鹉上喙不同程度缺损导致采食困难，对其进行治疗。通过整体方案的制定，采用标本3D扫描、实际断端测量和软陶翻模的方法采集数据，再经GeomagicDesignX修整和编辑后，获得鹦鹉上喙建模数据，进行3D打印光敏树脂假喙。4例病例均采用对接法拼接进行手术安装，手术后对每个病例分别从采食情况、饮水情况、假喙牢固程度等角度进行评估。结果显示，获得的3D建模数据较为准确，对动物应激较少。。光敏树脂假喙重量合适、形态合理、与断喙吻合良好。除病例1外，其余3例病例均在1周内恢复采食、饮水行为，无副作用。采用“对接法”进行3D打印光敏树脂鹦鹉假喙，制作简便，操作性强，术后恢复快，安全性高，为鹦鹉断喙病例提供了一种新型、有效的治疗方案。 2应用3D打印钛合金和聚醚醚酮丹顶鹤断喙治疗的案例对一只上喙颌前骨缺损导致采食困难的丹顶鹤，进行钛合金和聚醚醚酮假喙3D打印和手术安装。对2种假喙的重量、颜色、微观结构观察、力学性能检测等物理性能进行检测。手术后，评估假喙牢固程度、丹顶鹤行为变化、副作用等。结果显示，3D打印的钛合金假喙质量为30.81g，PEEK假喙重量为5.9g。在颜色上，PEEK假喙更接近丹顶鹤喙部颜色。扫描电镜观察发现，丹顶鹤喙在1900倍下可见许多大小不等且排列不规则的乳突，较多粗细不等和分布不均的较细小裂纹。钛合金结构致密，PEEK材质表面有许多粉末、呈石峰状块状凸起、小坑样凹槽。钛合金假喙刚度为1748100N/m，达到上屈服点时的负载为5395.4N，达到下屈服点时的负载为1422.5N，PEEK假喙刚度为34147N/m，达到上屈服点时的负载为147.67N，达到下屈服点时的负载为38.211N。钛合金假喙术后出现多次松动和掉落，其喙部本体出现明显的角质变软，觅食行为与正常鹤存在差异极显著(P＜0.01)，手术后9天觅食次数很少，之后觅食次数逐步增加。理毛行为存在显著差异（P＜0.05），术后理毛次数少于正常丹顶鹤。PEEK假喙术后未见松动和角质变软，觅食和理毛行为未出现统计学差异(P＞0.05)。治疗断喙丹顶鹤所采用的假面具法及安装聚醚醚酮3D打印假喙，国内外尚属首次。相比PEEK及钛合金两种材料，前者假喙以重量、颜色、微观结构上都较后者更接近丹顶鹤真喙，可操作性强、牢固度高、术后适应性较好、恢复快、无副作用。在微观结构上，两者与鹤喙部存在差异。PEEK材质较钛合金更有利于恢复丹顶鹤的生物学特性。 33D打印义齿修复猕猴牙齿案例对一只下颌中切牙缺失的猕猴进行CT检查后，通过入口式3D扫描，而后打印钴铬义齿，手术安装，并进行术后评估。CT检查确定固定桥修复方案，3D扫描打印钴铬义齿较为精准。手术1年内，未发现固定桥出现松动、变形等，其与基牙颈部密合，边缘伸展合适，邻接关系良好，咬合协调，无翘动。固定桥与牙龈关系良好，未见牙周炎发生。采食食物品种明显增加，咀嚼行为正常。体重呈小幅度波动，采食量明显上升，差异显著（P＜0.05）。尚属首次报道，效果良好，可以推广。 43D打印丹顶鹤跗蹠骨义肢试用案例为一只跗踱骨中段缺失的丹顶鹤，设计了义肢。用3D打印技术制作树脂义肢，佩戴后使用效果评估。结果显示，丹顶鹤试用义肢时，发现支架的长度和宽度均小于实际尺寸，导致义肢无法安装。同时，发现仿真脚趾在其趴卧时，会戳到丹顶鹤胸部。经修改后，义肢基本能丹顶鹤满足站立的要求。不过行走不久，义肢靠近套筒的支架折断。综上可见，该丹顶鹤跗蹠骨义肢虽然能够满足丹顶鹤站立、行走的的需求，固定牢靠，但是树脂材质不够坚硬，只能作为备选方案。 3D打印技术目前主要用于兽医领域辅助教学，尚少用于动物病例的治疗。作者用3D打印的鹦鹉和丹顶鹤假喙，可帮助鸟类恢复采食，为鸟类断喙提供了有效、可行的治疗方案。对比了钛合金和PEEK材料在丹顶鹤假喙上的特性，研发了丹顶鹤跗踱骨义肢，对下颌中切牙缺失的猕猴进行牙科修复，上述尝试，为3D打印技术在动物园野生动物外科上的进一步应用奠定了基础，有助于提升动物福利水平。
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