花龙1,2,3 , 雷鹏飞1,2 , 胡懿郃1,2
1. 中南大学湘雅医院
2. 浙江大学附属第一医院
3. 新疆医科大学第六附属医院
目的:随着3D打印技术的迅速发展,新型增材制造技术和材料的使用对骨科疾病的手术方案设计、手术操作提供了建设性的指导价值。然而,目前缺少对3D打印材料技术骨科应用的系统总结。因此,本文的目的是系统归纳总结3D打印技术及材料在骨科领域中的研究和应用。
方法:通过查阅近期文献,归纳总结了3D打印制造技术,从注射挤压、激光烧结、光交联到轴向光刻,更加广泛的材料选择,从单纯的聚合物、陶瓷、金属,发展到装载细胞因子、抗生素、金属离子、抗菌肽、二维抗菌材料等表面修饰复合材料,甚至进一步发展到直接打印细胞。
结果:随着3D打印制造技术的发展,对制造技术进行了大致分类,包括对聚合物的注射挤压技术、对陶瓷和金属的激光烧结技术,以及对光敏材料的光交联技术,均展现出更加精准和快速的发展方向。同时,广泛的材料选择,为不同情况的临床难题提供了多种可选方案。在此基础上,使3D打印材料从单纯的骨填充逐渐演变成具有表面修饰的抗菌或抗肿瘤复合材料,减少了手术成本。值得注意的是,随着细胞4D打印的发展,为未来骨科领域的发展提供了新的思路。
结论:3D生物打印技术方法、应用材料具有不同优缺点,适用于解决各种骨科临床难题。与此同时,3D生物打印技术在骨科领域中的应用依旧存在着重大的挑战和机遇。