3D打印对膝关节、髋关节植入物生物力学重建的影响
个性化关节产品的优势是让植入物去适应人体，而不是让人体去适应植入物，产品更遵循患者关节的独特形状和轮廓，更适合他们的关节结构，性能更为稳定，同时最大限度地保留患者原有的骨骼组织，减少术后疼痛时间，也缩短患者的恢复时间。
随着个性化设计智能化程度的提高，医工之间沟通成本的下降，以及增材制造技术解决方案的进一步成熟，人工智能将充分赋能专注于个性化3D打印植入物的商业发展模式。
未来，每家医院或许都将设立3D打印中心，人工智能正在改变植入物的设计与制造方式，基于数据闭环，将术前、植入物设计、术中以及康复阶段的数据进行收集与关联，提供更佳的解决方案。
3D打印对髋关节植入物生物力学重建的影响
根据沃尔夫定律，骨骼会重建和自组织其拓扑结构以适应施加在其上的外部负载， 在应力屏蔽的情况下，大部分自然载荷从皮质骨中移除，导致驱动骨形成的机械刺激丧失，导致骨质随时间流失。这因此削弱了种植体支撑并增加了种植体和骨骼界面处微动升高的风险，从而导致种植体无菌松动。植入物松动会导致大腿疼痛，增加假体周围的风险。
为了防止骨吸收和无菌性松动，必须通过开发刚度与实际股骨相似的髋关节植入物来解决这个问题。然而，从已发表的过往研究中得知，仅靠几何修改不足以实现股骨内存在的真实刚度分布。以前，多种材料被认为可以降低髋关节植入物的刚度，基于碳纤维、聚醚醚酮 (PEEK)、玻璃纤维和聚乙烯亚胺 (PEI) 的复合材料也被探索作为髋关节植入物的潜在候选材料。
3D 打印多孔钽金属治疗发育性髋关节发育不良：现状及应用前景
背景:
发育性髋关节发育不良患者常有一个浅髋臼、笔直狭窄的股骨管等解剖结构的广泛扭曲,尤其是面对高度脱位的发育性髋关节发育不良患者,实施手术治疗时具有很大的挑战性。近年来,3D打印多孔钽金属个体化治疗发育性髋关节发育不良的效果及预后较好,可用于术前诊断、术前手术规划、术中建立3D导航模板、明确术前髋臼严重程度及术后髋臼重建矫正评估,具有良好的发展前景。
目的:
探讨3D打印多孔钽金属治疗髋关节发育不良的最新研究进展。方法:采用计算机检索中国知网、PubMed、MDPI、BMC Biotechnology、Web of Science和Springer link数据库中有关3D打印多孔钽金属个体化治疗发育性髋关节发育不良的研究资料,检索时限为1970-2022年。根据纳入和排除标准,最终共选取58篇文献进行综述。
结果与结论:
(1)多孔钽金属主要有生物兼容性、骨整合性和骨诱导性等生物学特性及生物力学特性,有效地促进了新骨、新的血管及神经的良好生长。
(2)3D打印多孔钽金属是由3D打印成型技术、天然金属材料-多孔钽金属联合运用方案,目前主要在发育性髋关节发育不良及髋关节骨缺损患者中评价这一方案的有效性。