光固化制备的具有患者特异性骨诱导能力的眼眶底植入物

供稿人:苏艳文，贺健康
供稿单位：机械制造系统工程国家重点实验室

眼眶底部的骨具有形状复杂和大小多变等特点。弯折或手工定制的钛网通常作为修复眼眶底部骨折的植入物。由于该植入物的几何形状很难模拟患者的解剖结构，容易造成患者眼眶错位、失明等问题。

瑞士达沃斯AO研究所（AO Research Institute Davos, Davos, Switzerland）的研究人员基于术前面部CT扫描和植入物设计与优化，采用光固化（SLA）实现了聚三亚甲基碳酸酯（poly (trimethylene carbonate)）复合40%羟基磷灰石多孔复合材料眼眶底植入物打印。术前面部CT扫描、植入物设计和光固化打印可以实现植入物与患者骨折区域的个性化匹配。多孔复合材料眼眶底植入物的制备流程和骨诱导动物实验验证方案如图1所示。

图1.总体工作流程和研究方案设计

临床前大动物实验结果如图2所示。钛网植入后容易在其周围产生纤维组织包裹，而多孔复合材料眼眶底植入物植入后在不增加额外的生物治疗的情况下，其周围有新生血管和新骨形成。与钛网相比，复合材料眼眶底植入物可以诱导、刺激新骨再生，以实现骨缺损修复。研究提供了一整套工作流程来设计和制造具有生物可降解、可促进骨生长、与患者骨缺损匹配的个性化多孔复合材料眼眶底植入物，为颅颌面骨缺损修复提供了新方法。

图2. 不同植入物植入12周后的骨重建过程的组织学染色和荧光检测。其中图2 A-D为植入钛网组, 图2 E-G为个性化多孔复合材料组，图2 H-J为对照组。

参考文献：
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