3D打印金属内植物在骨科的应用特点

摘要

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PubMed、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:①3D打印技术已广泛应用于医学、汽车制造、航空航天等领域;②3D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;④3D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.