基于3-D打印技术的韧带-骨复合支架制造与体内植入研究

发布时间：2017-09-28 14:32

  本文关键词：基于3-D打印技术的韧带-骨复合支架制造与体内植入研究

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【摘要】：目的为解决韧带重建手术中韧带移植物与宿主骨组织的固定问题,提出采用韧带-骨复合支架进行韧带修复重建的思路,探讨基于3-D打印技术的韧带-骨复合支架制造方法,通过动物实验评价其体内力学与生物学性能。方法采用三维设计软件设计骨支架模型,通过布尔运算生成骨支架负型,用3-D打印技术制作骨支架负型树脂模具,将陶瓷浆料灌注入骨支架负型树脂模具中,凝固并高温烧结获得骨支架。将蚕丝纤维脱胶编织形成韧带支架,与骨支架用固定钉装配形成韧带-骨复合支架。将制备的韧带-骨复合支架植入10只4月龄健康家猪左膝关节前交叉韧带断裂位置,3个月后对再生韧带及韧带-骨界面进行生物力学检测和组织学观察,以仅保留前交叉韧带的右膝关节作为对照。结果生物力学检测显示,对照组前交叉韧带承受的最大拉伸力和蠕变量分别为(1 384±181)N和(0.74±0.21)mm,实验组植入后3个月韧带-骨复合支架分别为(370±103)N和(1.48±0.49)mm,比较差异均有统计学意义(t=11.617,P=0.000;t=—2.991,P=0.020)。HE染色示,实验组骨支架内部有新生骨形成,在韧带支架与宿主骨组织间形成了与自然韧带-骨界面相似的分层结构。结论基于3-D打印技术成功制备韧带-骨复合支架,并在猪体内初步实现了韧带-骨界面的再生。
【作者单位】： 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室;瑞士苏黎世理工学院生物力学研究所;西安交通大学第一附属医院骨科;英国利兹大学医学与生物工程研究所;
【关键词】： -D打印技术 韧带- 骨复合支架 骨组织工程 猪
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51105298、51323007) 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110201120027) 中央高校基本科研业务费专项资金~~
【分类号】：TP334.8;R318.08
【正文快照】： 膝关节是人体最大的关节系统,其稳定性和正常运动能力主要依靠关节韧带来维持。对于因运动或意外事故导致的关节韧带不可自愈性损伤或断裂,需行关节韧带重建来恢复关节的生理功能。目前,重建手术所用的韧带支架多由单一软质材料制成,并采用界面螺钉进行挤压机械固定,存在韧带

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本文编号：936390