研究表明，3D打印鈦網(wǎng)植入物有利于患者骨骼再生

來自哈佛Wyss研究所，Julius Wolff研究所，柏林-勃蘭登堡再生療法中心和Charité肌骨胳外科中心的合作研究團(tuán)隊(duì)聚集一起，研究3D打印鈦網(wǎng)支架在植入物中的益處。近日，發(fā)表在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》(Science Translational Medicine)雜志上的臨床前研究報(bào)告稱，3D打印支架確實(shí)有助于優(yōu)化患者的骨再生。

在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)，大型骨缺損或損傷的治療仍然是一個(gè)棘手的領(lǐng)域。因感染，癌癥或創(chuàng)傷而導(dǎo)致上肢或下肢發(fā)生嚴(yán)重缺陷的人們通常必須進(jìn)行截肢，因?yàn)閺臍v史上看，再生或修復(fù)在某一特定點(diǎn)上受損的骨組織是非常困難的。

現(xiàn)有的治療方法包括從患者自己的骨組織中創(chuàng)建定制的骨移植，盡管這種方法的成功率并不高。然而，根據(jù)最近的報(bào)道，定制的3D打印鈦網(wǎng)支架可能是解決醫(yī)療挑戰(zhàn)的一個(gè)潛在的解決方案，因?yàn)橹踩胛锟梢源龠M(jìn)和促進(jìn)自然骨再生。

來自Charite肌肉骨骼外科中心的一個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明能夠設(shè)計(jì)和制造定制的3D打印的支架來治療大的骨缺損。通過對(duì)病人骨骼進(jìn)行CT掃描，醫(yī)療團(tuán)隊(duì)可以生成缺陷骨骼的3D模型。基于這個(gè)數(shù)字模型，可以利用3D建模定制支架，隨后被用激光燒結(jié)3D打印機(jī)用醫(yī)用級(jí)鈦制成。所得到的產(chǎn)品是一種3D打印的鈦植入物，以其多孔的支架結(jié)構(gòu)而著稱。

到目前為止，Charité肌骨胳外科中心已經(jīng)將定制的3D印刷骨植入到共19名患者中，所有這些患者都顯示出有希望的結(jié)果。

3D打印的植入物本身具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方式比小型通道更能促進(jìn)和引導(dǎo)骨再生。重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)他們可以通過改變蜂窩結(jié)構(gòu)的支撐桿來改變植入物的剛度，從而使他們能夠測(cè)試不同剛度的有效性。

結(jié)果表明，這些測(cè)試結(jié)果表明較軟的植入物更有利于骨再生。

事實(shí)上，研究人員發(fā)現(xiàn)，3D打印植入物的生物力學(xué)特性直接影響骨骼形成的數(shù)量和再生骨的質(zhì)量。從這一認(rèn)識(shí)出發(fā)，合作團(tuán)隊(duì)正在利用3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)更軟質(zhì)、機(jī)械生物學(xué)優(yōu)化的鈦網(wǎng)支架。該研究團(tuán)隊(duì)稱其技術(shù)甚至可以用于治療脊髓、口腔和頜面缺陷。