解耦研究納米孔尺寸和表面粗糙度對骨髓干細(xì)胞的粘附鋪展分化的影響

供稿人:蘇艷文，賀健康 供稿單位：機(jī)械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室

胸壁腫瘤在臨床上很少見,，廣泛切除癌癥和周圍組織是最有效的治療方法,，以盡量減少潛在的局部復(fù)發(fā),。然而,，廣泛切除與較差的恢復(fù)效果和更多的手術(shù)并發(fā)癥有關(guān)，以前的研究顯示胸壁切除后呼吸并發(fā)癥發(fā)生率高,。臨床實踐中常用的剛性材料,，包括鈦板、鈦網(wǎng)和聚丙烯網(wǎng)-甲基丙烯酸甲酯復(fù)合材料,，傳統(tǒng)上是手工定制的,，在準(zhǔn)確性和解剖適用性方面無法與三維打印(3DP)定制植入物競爭。

與金屬植入物相比,，聚醚醚酮的模量較低,，其復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度與皮質(zhì)骨相近，這可以最大限度地降低應(yīng)力屏蔽效應(yīng),。聚醚醚酮可透過射線,，并與磁共振成像兼容。聚醚醚酮的使用將消除計算機(jī)斷層掃描或核磁共振成像掃描中金屬部件產(chǎn)生的偽影,。因此,，使用聚醚醚酮植入物修復(fù)胸壁缺損是可行的。本研究證明了使用3DP聚醚醚酮個體植入物修復(fù)胸壁缺損的可行性,。

圖1 患者CT圖像與三維重建模型

圖2 PEEK肋骨假體植入與固定

對患者進(jìn)行切片厚度為0.90毫米的計算機(jī)斷層掃描圖像,。以DICOM格式輸出的CT掃描圖像被導(dǎo)出到Mimics軟件中，并使用Geomagic軟件進(jìn)行平滑操,，三維模型如圖1所示,。先前的研究表明,，有限元分析對于模擬所考慮的載荷條件下的假體響應(yīng)和骨折是可行的。在前后動態(tài)載荷下,，可以找到正常肋骨的脆弱部分,，據(jù)此，工程師根據(jù)肋骨的主要曲率和形狀設(shè)計了假體,，并加強(qiáng)了薄弱部分和連接部分,。使用熔融沉積技術(shù)制造的聚醚醚酮肋骨植入物必須進(jìn)行外科級別的處理，包括超聲波清洗,、環(huán)氧乙烷滅菌和消毒監(jiān)控,。為了確保連接部分的穩(wěn)定性，鈦螺釘和鋼絲用于固定聚醚醚酮植入物和殘余肋骨或胸骨,，如圖2所示,。

3DP PEEK植入物具有與胸骨或肋骨相似的彎曲和拉伸強(qiáng)度以及低彈性模量，不僅提供足夠的支撐以保持胸部形狀,，而且對胸部運動的限制最小,。因此,，聚醚醚酮植入物似乎是胸壁重建的更好的替代材料,。

參考文獻(xiàn)：
Wang L, Huang L, Li X, Zhong D, Li D, Cao T, et al. Three-Dimensional Printing PEEK Implant: A Novel Choice for the Reconstruction of Chest Wall Defect. Ann Thorac Surg. 2019;107(3):921-8.