3D打印聚乳酸/纳米级β-磷酸钙可吸收山羊颈椎融合器的生物相容性及生物力学评价

杨接来， 徐 俊， 谷辉杰， 殷潇凡

复旦大学附属中山医院闵行医院(闵行区中心医院)骨科，上海 201100

·论著·

3D打印聚乳酸/纳米级β-磷酸钙可吸收山羊颈椎融合器的生物相容性及生物力学评价

杨接来， 徐 俊， 谷辉杰， 殷潇凡*

复旦大学附属中山医院闵行医院(闵行区中心医院)骨科，上海 201100

目的： 探讨3D打印聚乳酸(polylactic acid，PLA)/纳米级β-磷酸钙(β-TCP)可吸收颈椎融合器的生物相容性及生物力学性能。方法： 通过计算机辅助设计(computer-assisted design，CAD)系统和3D打印仪制备个性化山羊颈椎融合器，分析评价其终板匹配性；通过体外细胞实验检测3D打印融合器的生物相容性；将3D打印融合器植入山羊颈椎，分析其生物力学稳定性。结果： 3D打印融合器的终板匹配性能明显高于自体髂骨、美敦力威高融合器和史赛克Solis融合器，差异有统计学意义(P<0.05)。纯PLA材料与3D打印复合材料对细胞活力的影响差异无统计学意义。3D打印复合材料融合器左右侧屈和旋转活动度均小于自体髂骨、美敦力威高融合器和史赛克融合器，差异有统计学意义(P<0.05)。3D打印复合材料前屈活动度小于自体髂骨(P<0.05)，但与美敦力威高融合器、史赛克融合器差异无统计学意义；3D打印复合材料后伸活动度与对照组差异无统计学意义。结论： 3D打印PLA/纳米级β-TCP可吸收颈椎融合器具有较好的生物相容性和力学稳定性，具有良好的应用前景。

3D打印；颈椎融合器；生物降解；聚乳酸；β-磷酸钙

前路颈椎椎间盘切除植骨融合术已在颈椎外科领域得到广泛应用，取得不错疗效，但存在供区疼痛、髂骨部感觉异常等缺点[1]。为代替或部分代替自体骨移植，早期常采用金属椎间融合器，但其弹性模量与骨组织差异大、应力遮挡，因而促进了其他材质融合器的研究[2]。碳纤维和聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)融合器的弹性模量与人体接近，克服了部分金属融合器的缺点[3]。然而,无论是金属融合器，还是碳纤维或PEEK融合器均不可降解。融合器一般被置于手术难进入的地方，因此翻修和取出比较困难。因此，寻找弹性模量接近于人体骨、固定稳定性强且能逐步降解的脊柱融合器成为目前研究的热点。……