王进 葛建飞** 郭开今 郑欣

    (1.苏州大学附属张家港医院骨科，江苏苏州 215600；2.徐州医科大学附属医院骨科，江苏徐州 221002)

    3D 打印技术是一项新型数字化快速成型技术，也称为增材制造技术，它是在计算机辅助下，以物体的计算机辅助设计(computer aided design,CAD)模型或CT扫描等数据为基础，利用金属粉末、陶瓷等原材料，通过“分层制造、逐层叠加”的方式快速构造任意复杂结构的物理模型[1,2]。骨科较常用的3D打印技术主要包括光固化立体打印、选择性激光烧结、熔融沉积成型、金属直接熔融、喷墨打印等[3]。

    由高能量创伤、骨肿瘤切除、骨髓炎清创等原因造成的大段骨缺损，如何修复一直是临床医师面临的巨大难题。传统治疗技术存在诸多弊端：自体骨移植被视为修复骨缺损的“金标准”，但其取材有限，需进行额外手术取骨而造成取骨区出血、疼痛、感染等并发症；同种异体骨移植存在传播疾病、诱发免疫反应、骨愈合不良等缺陷[4,5]。近年来，随着材料学、工程学、生命科学的快速发展，骨组织工程支架材料用于骨缺损修复的研究受到广泛关注。传统制备工艺加工的多孔支架材料内部孔隙结构不可控、外形与宿主骨缺损不完全匹配，很难满足实际需求[6]。利用3D打印技术制备的多孔支架材料不仅可以构建与缺损骨组织相匹配的复杂外形，还可以精确调控内部孔隙结构，同时可携带生物活性因子及细胞进行骨缺损部位的原位打印，从而获得理想的骨修复效果[3,7,8]。本文就3D 打印技术制备的不同骨缺损修复多孔支架材料的研究进展作一综述。

    1 常见的3D打印多孔材料

    1.1 金属材料

    金属因其良好的生物相容性、较强的耐疲劳性及优异的力学性能而被广泛应用于骨组织工程，目前常见的金属支架材料包括钛及其合金、钴、镍合金、不锈钢等。金属熔融温度较高，支架材料3D打印需要特定的高温条件，无法同步涂层生物活性因子或细胞混合打印[9]。钛及其合金是目前应用最广泛的金属支架材料，Nune等[10]采用3D打印技术制备3种不同孔径及孔隙率的多孔钛(porous titanium,pTi)支架，平均孔径分别为700、1000、1500 μm，孔隙率分别为76.1%、85.6%、90.3%，通过与前成骨细胞共培养检测其生物学功能，结果显示pTi支架均有利于前成骨细胞黏附、增殖、矿化及分化，不同孔径钛支架之间细胞活性差异无统计学意义。邓威等[11]将3D 打印pTi 材料植入兔股骨髁缺损，术后第12周Micro-CT扫描及硬组织切片染色结果均显示材料周围及孔隙内长入大量新生骨组织 ......