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三维打印在整形外科中的应用:文献计量分析

期刊:Frontiers in SurgeryDOI:10.3389/fsurg.2024.1435955

这篇文档属于类型b,是一篇关于三维打印技术在整形外科中应用的文献计量分析的科学论文。以下是该论文的学术报告:

作者及机构
本文的主要作者为Jie Tian、Ming-Jia Jin和Yang Gao,分别来自中国四川大学华西医院胸外科、四川大学华西医院肺癌中心以及中国重庆新荣整形外科医院。论文于2024年8月2日发表在期刊Frontiers in Surgery上。

论文主题
本文的主题是三维打印(3D printing)技术在整形外科中的应用,通过文献计量分析的方法,系统地梳理了该领域的研究结构、热点及未来趋势。

主要观点及论据
1. 三维打印技术在整形外科中的重要性
三维打印技术,也称为增材制造(additive manufacturing)或快速成型(rapid prototyping),能够通过计算机控制逐层堆积材料,快速生成原型或最终产品。在医学领域,三维打印技术通过从体积数据集中精确构建解剖结构,为手术规划和转化研究提供了重要支持。特别是在颅颌面外科中,复杂的解剖关系要求对患者解剖结构有全面的理解,以确保手术的安全性和成功率。三维打印技术的引入不仅提升了手术规划的精确性,还通过定制化植入物和手术模型显著改善了手术效果。
支持证据:本文引用了多项研究,表明三维打印技术在心脏外科和牙科等专业领域已取得显著进展,并逐步扩展到整形外科领域。例如,Cohen等人(2009)的研究表明,三维打印技术在颌骨重建中能够显著缩短手术时间并减少并发症。

  1. 文献计量分析的方法与结果
    本文通过对Web of Science核心合集(WOSCC)中1995年至2024年发表的1057篇文献进行计量分析,使用了VOSviewer、CiteSpace和R包“bibliometrix”等工具。分析结果显示,欧洲、亚洲、北美和大洋洲是三维打印技术在整形外科研究中的主要贡献地区,其中美国、中国、意大利、瑞士和韩国是研究产出最多的国家。上海交通大学、四川大学和巴塞尔大学是研究贡献最多的机构。
    支持证据:本文通过可视化网络分析展示了国家、机构、期刊和作者之间的合作关系,揭示了该领域的研究热点和趋势。例如,Journal of Craniofacial Surgery和Journal of Oral and Maxillofacial Surgery是该领域最具影响力的期刊。

  2. 研究热点与未来趋势
    本文通过关键词共现分析,识别出三维打印技术在整形外科中的主要研究热点,包括“三维打印”、“虚拟手术规划(virtual surgical planning)”和“重建/正颌手术(reconstructive/orthognathic surgery)”。此外,生物打印(bioprinting)和增强现实(augmented reality)等新兴技术也被认为是未来的研究重点。
    支持证据:本文通过文献引用爆发分析(citation burst analysis)识别了20篇在2011年至2024年间被高频引用的文献,表明三维打印技术在颌骨重建、手术规划和医学教育中的应用日益受到关注。

  3. 三维打印技术的应用与优势
    三维打印技术在整形外科中的应用涵盖了多个方面,包括颌骨重建、鼻部与耳部重建、面部皮肤修复等。此外,该技术还在住院医师培训、手术模拟和患者教育中发挥了重要作用。其优势包括提高手术精确性、缩短手术时间、减少金属疲劳以及提供用户便利性。
    支持证据:本文列举了多项研究,表明三维打印技术能够通过定制化模型和植入物显著改善手术效果。例如,Azuma等人(2014)的研究表明,三维打印模型在颌骨重建中能够显著改善轮廓畸形。

  4. 三维打印技术的材料与方法
    在整形外科中,常用的三维打印材料包括聚乳酸(polylactic acid, PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene, ABS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate glycol, PETG)和聚醚醚酮(polyether ether ketone, PEEK)等。此外,生物相容性材料如钛合金和各种聚合物也被广泛使用。常用的三维打印方法包括熔融沉积建模(fused deposition modeling, FDM)、选择性激光烧结(selective laser sintering, SLS)、立体光刻(stereolithography, SLA)和多喷头融合(multi-jet fusion, MJF)。
    支持证据:本文通过表格和图示详细列出了不同材料和方法在整形外科中的应用场景及其优势。

  5. 三维打印技术的局限性与未来研究方向
    尽管三维打印技术在整形外科中取得了显著进展,但仍面临一些挑战,包括材料生物相容性、机械性能以及长期耐用性等问题。未来的研究应聚焦于开发新材料、评估植入物的长期效果,并探索三维打印技术在其他领域(如骨科、乳房重建和创伤修复)的应用。
    支持证据:本文引用了多项研究,指出三维打印技术在骨科和乳房重建中的应用潜力,并呼吁跨学科合作以推动该技术的发展。

论文的意义与价值
本文通过系统的文献计量分析,全面梳理了三维打印技术在整形外科领域的研究进展,揭示了该领域的研究结构、热点及未来趋势。本文不仅为研究者提供了宝贵的研究方向参考,还为临床实践中的技术创新和应用提供了理论支持。通过识别研究热点和未来趋势,本文为三维打印技术在整形外科中的进一步发展奠定了重要基础。

总结
本文是一篇关于三维打印技术在整形外科中应用的文献计量分析论文,系统地梳理了该领域的研究进展、热点及未来趋势。通过详细的数据分析和可视化展示,本文为研究者提供了全面的研究参考,并为三维打印技术在临床实践中的应用提供了重要理论支持。

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