3D打印骨折外固定支具高分子材料的研究进展

骨折固定是治疗骨折的重要步骤,固定材料的选择是其关键。近年来随着3D打印技术的发展,在骨折外固定支具领域,研究人员对用于3D打印的高分子材料的物理性能和化学性能、可降解性、生物相容性及综合改性等方面进行了大量研究,并在材料选择对最终成品支具各项指标的影响方面取得了重要的进展和成果,本文就近年来用于3D打印骨折外固定支具的几种常用高分子材料及其改性复合物的研究进展进行综述。

双侧经皮椎体强化术中不同骨水泥填充量及分布形态的有限元分析

背景:采用双侧经皮椎体强化治疗骨质疏松性椎体压缩骨折中,作者发现当骨水泥注射总量达4 mL及以上时会在X射线片上呈现不同的分布形态,然而关于骨水泥分布形态对骨折椎体生物力学特性的影响鲜有报道。目的:利用有限元法进一步探讨骨水泥填充量及分布形态对骨折椎体生物力学的影响。方法:建立L_1-L_3骨质疏松有限元模型,在L_2节段模拟椎体压缩骨折,在骨质疏松性椎体压缩骨折模型上分别模拟4 mL及6 mL骨水泥注入量及双侧部分融合(FH型)、完全融合(FO型)、对称分离(SA型)、非对称分离(SN型)4种骨水泥分布形态,共获得9组模型。在相同边界条件下进行三维有限元求解,比较L_2骨折椎体的应力及位移。结果与结论:(1)9组模型的最大应力均集中于L_2骨折区域,各骨水泥填充骨折模型的L_2最大应力和最大位移均小于无骨水泥填充骨折模型,说明骨水泥填充治疗骨质疏松性椎体压缩骨折有效;(2)与4 mL骨水泥填充相比,6 mL骨水泥填充在提高骨折椎体稳定性的同时可显著降低骨折椎体应力,增强椎体强度;(3)在相同运动状态下,FH型组骨折椎体应力均为最小,其次为SA型组,该两组接近,FO型组骨折椎体应力最大,在侧弯动作中尤为明显,可能与骨水泥团块形状导致侧方应力集中有关;FH型组骨折椎体位移最小,FO型组骨折椎体位移最大;(4)结果显示,增加骨水泥注入剂量可以降低骨折椎体应力,提高稳定性,但会增加渗漏风险;双侧对称弥散分布骨水泥(FH型、SA型)在恢复椎体强度及稳定性上均优于完全融合、非对称分离骨水泥,因此,临床上行双侧经皮椎体强化治疗骨质疏松性椎体压缩骨折时,首先保证双侧对称弥散分布,优先推荐双侧部分融合型分布,可获得合适的应力刺激及较好的稳定性。

3D打印联合外固定支架治疗肱骨远端C型骨折的疗效比较

目的分析传统内固定术、3D打印辅助内固定术、3D打印辅助内固定联合外固定支架对肱骨远端C型骨折(C2、C3)的治疗效果,为后期治疗肱骨远端C型骨折提供思路和依据。方法回顾性研究作者医院骨科2016-01/2021-09月60例肱骨远端骨折手术患者的临床资料。根据手术方式不同将患者分为对照组(n=20)、3D打印组(n=20)和3D打印+外固定架组(n=20),比较3组患者手术时间、术中出血量、术中透视次数、术后引流量、切口中愈合时间、骨折愈合时间,术后肘关节功能,Mayo肘关节功能评分(Mayo elbow performance score,MEPS)及并发症(内固定失效、异位骨化、关节僵硬)的发生率。结果3D打印组、3D打印+外固定架组术中失血量、术后引流量、手术时间、术中透视次数均显著少于对照组,组间比较差异具有统计学意义(P<0.05);3D打印+外固定架组术后肘关节屈伸角度、旋后角度、MEPS、上肢功能评定表(disability of arm,shoulder and hand questionnaire,DASH)评分优于对照组和3D打印组,组间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。3组患者术后并发症发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论3D打印+外固定支架治疗肱骨远端C型骨折具有缩短手术时间、优化手术流程、降低术后并发症等优势,改善肘关节功能和预后,是治疗肱骨远端C型骨折的较好方式,值得推广。