3D打印金属内植物在骨科的应用特点

背景:对于严重创伤、肿瘤切除术后、关节翻修术造成的复杂骨缺损,由于缺损较大且不规则、病理状态下骨再生能力受限,使用骨科常规金属内植物难以达到满意的效果。目的:介绍3D打印金属内植物在骨科的临床应用,并讨论在基础研究中如何进一步优化3D打印金属内植物体系,加强骨缺损处骨再生及与宿主骨的整合效果。方法:作者以"3D printing,Bone defect,metal implant,prosthesis,3D打印,骨缺损,金属内植物,假体"为关键词,检索2005至2018年期间Pub Med、Web of Science、Springerlink、Medline、万方、CNKI数据库中相关文献。初检文章401篇,筛选后对67篇文章进行分析。结果与结论:(1)3D打印技术已广泛应用于医学、汽车制造、航空航天等领域;(2)3D打印金属关节、髋臼、椎体、骨盆等内植物已在临床得到应用,术后随访表明应用3D打印金属内植物的患者获得早期稳定性,内植物与宿主骨结合牢固,假体松动等并发症少见,获得较满意的效果;(3)在基础研究中对3D打印金属内植物进一步进行优化,应用优化3D打印支架孔隙结构和材料选择,羟基磷灰石、β-磷酸三钙、锶盐等进行生物涂层,纳入外源性干细胞和生长因子局部作用等方式,可以促进健康状态或者病理状态下的骨缺损愈合;(4)3D打印金属内植物个体化的设计、良好的力学性能和诱导骨长入能力显著促进假体-宿主骨的整合效果,为未来骨科发展提供了新方向。

多孔金属骨科内植物的研究进展

随着人口老龄化,老年人骨折的发生率和患病率显著增加,特别是骨质疏松性骨折[1,2],骨不愈合和近远期固定不佳是骨折后的常见并发病,目前骨科植入物尚存在不足,需要新的植入材料来改善这一现状,多孔金属内植物具有较好的生物学相容性和近远期固定效果,能够修复严重骨缺损和良好的生物学固定[3~6]。修复骨缺损的当前策略包括自体移植、同种异体移植物、合成移植物、金属假体、

多孔金属骨科内植物改良策略的研究进展

骨科植入物与周围宿主组织的生物学界面对于临床疗效至关重要。其最佳效果包括骨内生长、刺激成骨、血管生成以及改善机械稳定性。理想的初始和翻修骨科承重金属植入物应高度多孔,并可通过生物、化学和物理改进方法诱导干细胞生长和成骨分化,改善骨整合和骨诱导,同时抑制炎症和感染。新型生物、化学和机械方法的联合应用可能是更有效的策略,以控制和改进植入物-骨界面,从而提高长期的临床疗效。

生物金属材料在骨科的应用及发展

生物金属材料在生物材料中拥有悠久的使用历史。在上个世纪三十年代，不锈钢金属材料制成的内植物就首先被应用在骨科的临床治疗中“’，随着无菌观念的不断加强和无菌手术的完善，不锈钢金属内植物得到了更为广泛的应用。

脊柱外科生物可吸收内植物的研究现状和临床应用

近数十年来各类脊柱内固定系统发展迅速,在临床中应用日益增多,其主要的优点包括:提高植骨融合率、防止植骨块的移位、减少外固定的使用或缩短使用时间、改善和维持脊柱的序列.脊柱内固定在许多脊柱疾病的治疗作用已被各国脊柱外科医生所接受,但金属内植物的应用也带来了相应的一些并发症,如内植物移位、断裂、对骨融合的应力遮挡效应以及对影像检查造成伪影等.鉴于这些并发症,人们一直致力于改进内固定系统以克服其各种缺点.理想的内植物应该透X线,不干扰术后影像检查的效果;在用于轴向负重部位时,能够通过时间特异性吸收逐渐将应力转移至植骨融合部位,促进骨塑性.这导致一类"新"内植物的诞生生物可吸收内植物.作者对近年相关文献进行检索,综述如下: