3D打印骨小梁髋关节假体材料在体骨修复及离子析出中的应用

目的研究3D打印骨小梁髋关节假体的骨整合性能、局部组织反应及体内释放的主要金属离子的风险,为类似3D打印器械的临床前评价提供思路与实例。方法选取49只成年日本大耳白兔构建股骨骨缺损模型后随机分为3组,实验组将3D打印骨小梁髋关节假体材料样品植入两侧股骨缺损区,对照组植入钛基材,假手术组不植入任何材料,于植入术后12、26周观察并取材,通过大体病理、硬组织切片染色等方法观察缺损处新骨形成、骨修复及局部组织反应情况,采用电感耦合等离子体发射光谱法检测实验动物外周血、肝、肾及肌肉组织中的钛、铝、钒金属离子浓度。结果各实验组孔口处均见大量新生骨覆盖,未见股骨断裂、脓肿、出血或其他异常;组织学观察,实验组样品界面上可见大量新骨形成,部分区域骨与材料紧密结合,而对照组骨缺损区域新骨形成量较少,材料与骨之间仍可见明显间隙。实验组的组织反应与对照组相似,按GB/T 16886.6标准均可判定为无刺激。各取材时间点3组体内钛、铝、钒的析出量比较无显著差异,析出的金属离子以铝为主,钛和钒析出较少。结论3D打印钛金属骨小梁髋关节假体材料具有较好的骨整合性能,且局部炎症反应轻,金属离子整体析出较少,但是,相对多的铝离子析出是否会影响其相容性与安全性应该在后续评价中加以考虑。

骨小梁型髋关节假体应用于初次全髋关节置换术的短期安全性与效果评价

背景:仿生人工骨小梁与生物骨的结构高度相似,对生物骨具有一定的骨诱导作用。目的:验证骨小梁型髋关节假体应用于初次全髋关节置换术(THA)的短期安全性和疗效。方法:前瞻性选取2014年8月至2016年2月收治的60例初次单侧THA患者,随机分为受试组(骨小梁假体)和对照组(S-ROM假体)各30例。两组患者性别、年龄、体质指数、疾病类型、麻醉分级、术前患侧髋关节Harris评分等一般资料均无统计学差异(P>0.05)。观察两组患者手术切口长度、手术持续时间、失血量、术后下地时间、输血率、术后住院时间和并发症,比较两组患者术后髋关节Harris评分、疼痛视觉模拟评分(VAS)、假体生存率及患者满意度,并通过X线片、CT评估假体稳定性及骨长入情况,通过B超评估假体周围软组织反应情况。结果:两组患者均获得随访,受试组1例出现股骨转子下短缩截骨,其余均双下肢等长。对照组随访1.5～3.0年,平均(2.2±0.6)年;受试组随访1.8～2.8年,平均(2.4±0.4)年。两组患者手术切口长度、手术时间、失血量、术后下地时间、术后住院时间及输血率比较均无统计学差异(P>0.05),髋关节Harris评分较术前明显改善(P<0.05),但组间比较无统计学差异(P>0.05),受试组术后3 d、1周及2周VAS评分高于对照组(P<0.05),其余时段比较均无统计学差异(P>0.05)。末次随访两组患者假体固定牢固,无手术相关并发症及不良事件发生,髋关节Harris评分均为优良。两组患者满意度分别为96.3%和94.8%。结论:骨小梁型髋关节假体构造与S-ROM假体类似,植入后稳定性和骨长入良好,短期随访安全有效。