光固化制備的具有患者特異性骨誘導能力的眼眶底植入物

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

眼眶底部的骨具有形狀復雜和大小多變等特點。彎折或手工定制的鈦網(wǎng)通常作為修復眼眶底部骨折的植入物。由于該植入物的幾何形狀很難模擬患者的解剖結構，容易造成患者眼眶錯位、失明等問題。

瑞士達沃斯AO研究所（AO Research Institute Davos, Davos, Switzerland）的研究人員基于術前面部CT掃描和植入物設計與優(yōu)化，采用光固化（SLA）實現(xiàn)了聚三亞甲基碳酸酯（poly (trimethylene carbonate)）復合40%羥基磷灰石多孔復合材料眼眶底植入物打印。術前面部CT掃描、植入物設計和光固化打印可以實現(xiàn)植入物與患者骨折區(qū)域的個性化匹配。多孔復合材料眼眶底植入物的制備流程和骨誘導動物實驗驗證方案如圖1所示。

圖1.總體工作流程和研究方案設計

臨床前大動物實驗結果如圖2所示。鈦網(wǎng)植入后容易在其周圍產(chǎn)生纖維組織包裹，而多孔復合材料眼眶底植入物植入后在不增加額外的生物治療的情況下，其周圍有新生血管和新骨形成。與鈦網(wǎng)相比，復合材料眼眶底植入物可以誘導、刺激新骨再生，以實現(xiàn)骨缺損修復。研究提供了一整套工作流程來設計和制造具有生物可降解、可促進骨生長、與患者骨缺損匹配的個性化多孔復合材料眼眶底植入物，為顱頜面骨缺損修復提供了新方法。

圖2. 不同植入物植入12周后的骨重建過程的組織學染色和熒光檢測。其中圖2 A-D為植入鈦網(wǎng)組, 圖2 E-G為個性化多孔復合材料組，圖2 H-J為對照組。

參考文獻：
Guillaume O, Geven MA, Varjas V, Varga P, Gehweiler D, Stadelmann VA, et al. Orbital floor repair using patient specific osteoinductive implant made by stereolithography. Biomaterials 2020; 233:119721.
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119721