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3D打印技术在骨组织支架领域的临床应用与展望

来源:杰呈3D打印 发布时间:2025-11-20 15:10:13 浏览次数:0
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3D打印技术在临床的应用逐年增加,尤其在颅颌面外科领域。3D打印技术可以精确地模拟硬组织,设计并制备特定的、与患者解剖外形相匹配的修复体。

特定的聚醚醚酮(PEEK)具有优良的机械强度和化学性能,可耐高温,且稳定性和生物相容性良好,适用于医用治疗。以下是一些具体临床应用案例:

  • 颌骨缺损修复案例:在一临床报道中,BERRONE等人应用3D打印技术制备个性化的聚醚醚酮(PEEK)植入物,并植入患者腓骨骨筋膜瓣重建后的颌骨缺损区,用以改善纠正下颌骨的不对称。结果显示骨 - 假体接触完美;术后8个月随访,没有出现并发症,聚醚醚酮(PEEK)修复体固位良好,下颌骨的不对称性得到了很好的改善,美学修复效果良好。
  • 眶 - 上颌骨缺损修复案例:有学者进行了临床研究,他们利用3D打印技术制作个性化聚醚醚酮(PEEK)假体,并用于修复眶 - 上颌骨缺损。术后随访患者无明显并发症,且功能恢复良好,3D打印个性化PEEK假体提高了精确度及美观性[60]。

相较于金属材料,3D打印的PEEK特定支架用于修复颌骨缺损具有很大的发展潜能。Matsuo等人[61]将3D打印技术应用于下颌骨缺损的修复与重建,定制可生物吸收的羟基磷灰石(HA)-聚左旋乳酸(PLLA)网格支架;术后随访显示患者恢复良好,与下颌骨适配性较好,新形成的骨组织质量和形态良好,利于提高修复后的美观性,并且为患者的康复创造了有利条件。

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3D打印技术现存问题

虽然3D打印技术在骨组织工程支架领域具有诸多优势,例如能够制造结构复杂的骨组织支架,且外形和微观结构等与人体相近似,但3D打印技术仍存在一些问题,以至于限制了自身的发展:

  1. 材料结构局限:一些材料所制备的支架在几何和显微结构方面不能完全满足临床需要。
  2. 机体感染风险:3D打印技术制备的修复体可能会造成机体的感染,从而影响修复效果。
  3. 普及难度较大:3D打印技术的程序复杂,不能在全国范围内迅速普及。

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未来研究方向与展望

建立机械性能、成骨性能和微细胞结构的最佳平衡将会是研究的热点之一。同时,重要的研究方向仍是制取新型廉价的材料、形成体系化的模式、结合人工智能、达到纳米级分辨率等。

随着3D打印技术不断发展与创新,以及与多领域(如细胞生物、组织工程、材料分子等)的密切结合,以上难点将逐一解决,3D打印技术在骨组织支架领域,将具有较大的潜力。在未来,3D打印技术与细胞等活性物质的结合将可能实现完美的骨重建,对骨缺损的个性化治疗具有非常深远的意义,甚至在整个医学领域都将绽放光彩。


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