发布日期：2024-11-06 浏览：507
得克萨斯大学达拉斯分校（UTD）的一个研究小组开发了一种3D打印股骨模型，这可能为骨科手术准备、生物力学研究和骨修复中的经济高效和可定制的解决方案铺平道路。通过与UT西南医学中心的骨科医生合作创建，这种3D打印股骨代表了一种以患者为中心改进手术计划和培训的新方法。
传统骨外科准备的挑战
在传统实践中，骨科医生依靠尸体骨或合成骨模型来研究手术技术并评估植入物的有效性。然而，尸体骨价格昂贵且难以获取，商业上可用的合成骨可能缺乏定制治疗所需的解剖精度。此外，它们可能需要时间来获取，并且可能无法反映患者特定手术所需的独特几何形状。
在UTD机械工程助理教授Wei Li博士的带领下，研究小组设计了一种由聚乳酸（PLA）制成的3D打印股骨原型，聚乳酸是一种广泛用于3D打印的可生物降解聚合物。这种材料可以实现经济高效的生产，每个股骨模型的打印成本约为7美元。打印的骨骼长近8英寸，直径约1英寸，代表了人类股骨的中段，在实验室测试中显示出与天然人类骨骼紧密一致的机械性能。
股骨样本
3D打印过程使工程师能够复制患者股骨的精确几何形状，这可能使医生能够定制模型以适应个体患者。这种能力在骨肿瘤治疗中可能是必不可少的，复制受影响的骨切片可以帮助测试靶向疗法。
应用和未来方向
除了为生物力学研究和手术训练提供经济高效的替代方案外，3D打印股骨还具有更广泛的意义。李博士认为，聚合物模型有朝一日可能会取代目前用于骨修复的钛等材料。在另一个有前景的应用中，研究人员计划将3D打印的肿瘤整合到这些模型中，从而可以直接在模拟的骨结构上进行术前测试和治疗开发。
该项目汇集了来自不同学科的专家，包括骨科肿瘤医生Robert Weinschenk博士和来自UT西南部的手部和上肢外科医生Richard Samade博士。两位外科医生都为该项目带来了工程专业知识，加强了探索新型骨科解决方案的协作方法。
发表在《骨科研究杂志》上的这项研究的有希望的结果突显了3D打印骨骼在推进骨科护理方面的潜力。进一步的研究将完善模型并探索其他临床应用，包括在骨组织再生中的潜在用途。
随着研究的进展，UTD和UT西南团队对3D打印如何改变骨科手术并实现更个性化和精确的治疗持乐观态度。
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