3D生物打印的材料需達(dá)到雙重要求,既要能滿足支架的性能要求,又要確保在打印器官的過程中,生物材料、細(xì)胞因子及種子細(xì)胞的生物活性不被破壞。但目前材料研發(fā)尚未成熟,技術(shù)的限制使困難性增加,尋找合適的生物材料成為3D生物打印的一大難題。

3D打印技術(shù)在臨床廣泛應(yīng)用,在骨科領(lǐng)域常制備骨缺損修復(fù)支架,具有較大的前景。與傳統(tǒng)修復(fù)方式相比,3D打印技術(shù)可制備與骨缺損處幾乎完全匹配的修復(fù)體,能很好地恢復(fù)骨缺損區(qū)形態(tài),美觀效果更佳,并使手術(shù)時間和患者康復(fù)時間大大縮短。
Hamid等人報道了一例脛腓骨遠(yuǎn)端開放性粉碎性骨折伴脛骨遠(yuǎn)端節(jié)段性骨缺損的病例。在Ⅱ期修復(fù)手術(shù)中,利用3D打印技術(shù)設(shè)計并制作與患者骨損傷部位相適應(yīng)的塑形鈦支架,將自體移植物和同種異體移植物充填其中,以修復(fù)脛骨遠(yuǎn)端,手術(shù)高效且安全。術(shù)后13個月的臨床隨訪發(fā)現(xiàn),患者恢復(fù)情況良好,無疼痛,大多數(shù)骨折部位骨整合效果較好?,F(xiàn)階段,3D打印技術(shù)修復(fù)頜骨缺損的材料較多,一般主要為金屬、生物陶瓷、聚合物材料和復(fù)合物材料等。

目前成品鈦網(wǎng)在進(jìn)行頜骨缺損的修復(fù)中應(yīng)用廣泛,但隨著成品鈦網(wǎng)在臨床應(yīng)用逐漸增多,其弊端亦逐年顯現(xiàn),不能完全滿足臨床的需求。成品鈦網(wǎng)在使用過程中,需要醫(yī)生在術(shù)中根據(jù)骨缺損形態(tài)進(jìn)行彎制修剪,操作難度較大,手術(shù)時間較長;已有臨床研究發(fā)現(xiàn),成品鈦網(wǎng)無法完全恢復(fù)牙槽骨三維形態(tài),尖銳的邊緣會造成鈦網(wǎng)的暴露、移位等并發(fā)癥 。
相較于傳統(tǒng)鈦網(wǎng),個性化鈦網(wǎng)的適應(yīng)證更為廣泛。有學(xué)者報道,利用3D打印技術(shù)可設(shè)計并打印個性化鈦網(wǎng),用于修復(fù)牙槽骨大面積缺損、需行骨增量的病例,其優(yōu)勢更為明顯。
在相關(guān)報道中,研究人員通過3D打印技術(shù)與CAD相結(jié)合,制作了孔隙邊長為1.0㎜,厚度為0.6㎜的個性化鈦網(wǎng),且骨移植物為自體骨和脫鈣牛骨混合物,治療效果較好,鈦網(wǎng)暴露、移位等并發(fā)癥并未出現(xiàn),并且減少了術(shù)中操作時間,減輕術(shù)者負(fù)擔(dān),同時也可對骨移植量進(jìn)行預(yù)估。

含鎂硅酸鈣陶瓷具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、抗斷裂能力,應(yīng)用3D打印技術(shù)可打印聚己內(nèi)酯β - TCP雙結(jié)構(gòu)支撐材料。有學(xué)者指出,3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,含鎂硅酸鈣生物陶瓷材料可應(yīng)用于修復(fù)牙槽骨缺損領(lǐng)域,且具有巨大的潛力,并將越來越多的應(yīng)用于臨床。
研究發(fā)現(xiàn),在拔牙窩內(nèi)植入硫酸鈣與BCP結(jié)合物,術(shù)后4個月觀察,牙槽嵴的高度并沒有明顯的降低。 Kawai T等人選取直徑為40 ㎜的殘余囊腫伴根尖周炎而致下頜骨缺損的病例,將磷酸八鈣材料植入骨缺損中,結(jié)果表明生物陶瓷材料可用于修復(fù)無法自愈的大面積頜骨缺損。近年來生物陶瓷類材料越來越多的用于頜骨缺損的修復(fù)與再生,但其治療效果需進(jìn)一步驗證。
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