MicGill大學推出接近天然骨的3D列印植入物

近日，MicGill大學教授Damiano Pasini開發出了一種多孔的3D列印股骨植入物，其類似於真骨的多孔性，能夠延長患者植入物的使用時間，而且還能夠解決患者因植入物帶來的不適感。

據3D虎了解，Pasini是MicGill大學機械工程教授，他和他的研究團隊剛剛在「骨科學雜誌」上發表了他們的研究結果。該文章的標題是「Fully Porous 3D Printed Titanium Femoral Stem to Reduce Stress-Shielding Following Total Hip Arthroplasty」，Sajad Arabnejad擔任主要作者。

他們發現，現有髖關節置換的最大問題是，它們太僵硬、太強。它們從活骨中消除一些壓力，導致它削弱和惡化。隨著時間的推移，灰導致患者感覺到關節疼痛。為此，用較不堅實的植入物代替堅實的植入物，其能有效地迫使現有骨結構繼續做它們的工作。

在某種層面上來說，這些3D列印的股骨設計能促進身體再生。 「因為植入物模仿周圍股骨的多孔部分的細胞結構，它可以」欺騙「活骨繼續保持工作，」Pasini解釋說。

雖然這些3D列印植入物不是我們見過的最引人矚目和拯救生命的醫療應用，但它們是對於日益常見的外科手術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，因為很多醫院在老年人關節置換手術方面都採用了傳統的治療方案，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研究出來，按照這種速度，未來三到五年內將會用到患者身上。

據悉，3D列印股骨植入物表面上具有金字塔狀圖案，醫生可將活的股骨連接到人工植入物。「在設計方面，我們在整個股骨幹中所做的是通過使用掏空的四面體來複制真實股骨中發現的密度、梯度。」Pasini教授說。儘管四面體內是空的，但這些形狀是非常堅固的，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「腿」一樣。

事實上，這個研究從6年前就已經開始了，在這期間，Pasini開發出了多個版本，試圖強迫現有的骨骼結構與植入物進行合作。現在，藉助3D列印技術，這一研究終於得以成功，並且當前的植入物能夠為活的股骨提供足夠的應力以刺激細胞形成。McGill的Jo Miller骨科研究實驗室的Michael Tanzer博士說：「因為人們從事各種運動，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節。而且隨著人的壽命的延長，他們也會需要進行關節置換。但不幸的是，很多情況下，人們根本沒有足夠的活骨來進行關節置換。因此，對於此項研究的成功，我們樂觀地認為，這種植入物將解決這些種類的問題。」

到目前為止，植入物已經進行了多次測試並取得了成功，研究人員甚至提交了這項創新3D列印的專利。更進一步說，他們的設計完全兼容現有的髖關節置換手術技術，他們希望這個技術能獲得FDA批准。

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