近日，MicGill大學(xué)教授Damiano Pasini開發(fā)出了一種多孔的3D打印股骨植入物，其類似于真骨的多孔性，能夠延長患者植入物的使用時(shí)間，而且還能夠解決患者因植入物帶來的不適感。
據(jù)了解，Pasini是MicGill大學(xué)機(jī)械工程教授，他和他的研究團(tuán)隊(duì)剛剛在“骨科學(xué)雜志”上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。該文章的標(biāo)題是“Fully Porous 3D Printed Titanium Femoral Stem to Reduce Stress-Shielding Following Total Hip Arthroplasty”，Sajad Arabnejad擔(dān)任主要作者。
他們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有髖關(guān)節(jié)置換的最大問題是，它們太僵硬、太強(qiáng)。它們從活骨中消除一些壓力，導(dǎo)致它削弱和惡化。隨著時(shí)間的推移，灰導(dǎo)致患者感覺到關(guān)節(jié)疼痛。為此，用較不堅(jiān)實(shí)的植入物代替堅(jiān)實(shí)的植入物，其能有效地迫使現(xiàn)有骨結(jié)構(gòu)繼續(xù)做它們的工作。
在某種層面上來說，這些3D打印的股骨設(shè)計(jì)能促進(jìn)身體再生。 “因?yàn)橹踩胛锬７轮車晒堑亩嗫撞糠值募?xì)胞結(jié)構(gòu)，它可以”欺騙“活骨繼續(xù)保持工作，”Pasini解釋說。
雖然這些3D打印植入物不是我們見過的最引人矚目和拯救生命的醫(yī)療應(yīng)用，但它們是對于日益常見的外科手術(shù)問題的常見解決方案。目前，很多國家都存在人口老齡化的問題，因?yàn)楹芏噌t(yī)院在老年人關(guān)節(jié)置換手術(shù)方面都采用了傳統(tǒng)的治療方案，但這對老年人的幫助不大。但是這些新的種植體解決方案已經(jīng)研究出來，按照這種速度，未來三到五年內(nèi)將會(huì)用到患者身上。
據(jù)悉，3D打印股骨植入物表面上具有金字塔狀圖案，醫(yī)生可將活的股骨連接到人工植入物。“在設(shè)計(jì)方面，我們在整個(gè)股骨干中所做的是通過使用掏空的四面體來復(fù)制真實(shí)股骨中發(fā)現(xiàn)的密度、梯度。”Pasini教授說。盡管四面體內(nèi)是空的，但這些形狀是非常堅(jiān)固的，所以它們是一種非常有效的承載方式。就像埃菲爾鐵塔的四個(gè)“腿”一樣。
事實(shí)上，這個(gè)研究從6年前就已經(jīng)開始了，在這期間，Pasini開發(fā)出了多個(gè)版本，試圖強(qiáng)迫現(xiàn)有的骨骼結(jié)構(gòu)與植入物進(jìn)行合作?，F(xiàn)在，借助3D打印技術(shù)，這一研究終于得以成功，并且當(dāng)前的植入物能夠?yàn)榛畹墓晒翘峁┳銐虻膽?yīng)力以刺激細(xì)胞形成。McGill的Jo Miller骨科研究實(shí)驗(yàn)室的Michael Tanzer博士說：“因?yàn)槿藗儚氖赂鞣N運(yùn)動(dòng)，他們可能比以前受傷更多，我們看到很多年輕人需要頻繁更換髖關(guān)節(jié)。而且隨著人的壽命的延長，他們也會(huì)需要進(jìn)行關(guān)節(jié)置換。但不幸的是，很多情況下，人們根本沒有足夠的活骨來進(jìn)行關(guān)節(jié)置換。因此，對于此項(xiàng)研究的成功，我們樂觀地認(rèn)為，這種植入物將解決這些種類的問題。”
到目前為止，植入物已經(jīng)進(jìn)行了多次測試并取得了成功，研究人員甚至提交了這項(xiàng)創(chuàng)新3D打印的專利。更進(jìn)一步說，他們的設(shè)計(jì)完全兼容現(xiàn)有的髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)技術(shù)，他們希望這個(gè)技術(shù)能獲得FDA批準(zhǔn)。
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