基于3D打印技术股骨头减压联合骨髓间充质干细胞移植专用移植器的研制及应用.doc

基于3D打印技术股骨头减压联合骨髓间充质干细胞移植专用 移植器的研制及应用 王建吉1，杨 龙1，李 靖1，孙 琦1，左威敏1，任其逢1，孙 宇1，吴展羽1，邹 强1，马敏先2，叶 川1(贵州医科大学附属医院，1骨科，2口腔科，贵州省贵阳市 550001) 引用本文：王建吉，杨龙，李靖，孙琦，左威敏，任其逢，孙宇，吴展羽，邹强，马敏先，叶川. 基于3D打印技术股骨头减压联合骨髓间充质干细胞移植专用移植器的研制及应用[J].中国组织工程研究，2016，20(44):6636-6642. DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.44.014 ORCID: 0000-0001-5670-6289(叶川) 文章快速阅读： 文题释义： 3D打印技术的手术器械研发模式：与传统研发模式相比，3D 打印技术免去了复杂的开模具、铸造或锻造、切割、部件组装等制造过程，一次成型。在专用移植器设计流程中，3D打印的移植器实物可以检查设计物的结构、外形和功效，发现任何缺点都可以修改设计。该研发模式不仅缩短了移植器的研发周期、提高了开发效率，而且降低了移植器研发费用。 专用移植器：是本研究为解决股骨头髓芯减压联合骨髓间充质干细胞移植手术中干细胞移植困难问题而自行研发的一种具有自主知识产权的手术器械。该专用移植器具有3个部件：空腔圆管、管芯、漏斗状搅拌器；以及2大功能：一是干细胞/生物纤维胶原搅拌制备功能，二是股骨头髓芯注射移植功能。 摘要 背景：自体组织工程化骨髓间充质干细胞移植是治疗早期股骨头坏死最常用方法之一，目前尚无专用的移植器具，该手术移植过程耗时、费力、繁琐，不利于该手术临床推广。 目的：研制一种配套、高效、专用的移植器，解决股骨头髓芯减压过程中干细胞移植困难的问题。 方法：利用计算机辅助设计软件对该专用移植器实体建模，3D快速打印出实物。于股骨头髓芯减压联合骨髓间充质干细胞移植术中测试该专用移植器性能，比较使用专用移植器与使用传统器械手术的手术时间、术中出血量、干细胞/生物纤维胶原复合物遗漏量目测类比评分、医生满意度评分。 结果与结论：①利用3D打印技术快速研制出了一款专用移植器；②与对照组比较，试验组手术时间、术中出血量、干细胞/生物纤维胶原复合物遗漏量目测类比评分、医生满意度评分均显著改善，差异有显著性意义(P 0.05)；③计算机辅助设计软件及3D打印技术是适合一线临床医生自主研发的高效手段。研制的专用移植器较完美的解决了细胞/生物纤维胶原复合物移植耗时、费力、繁琐的问题。 关键词： 骨科植入物；骨植入物；移植器；3D打印技术；计算机辅助设计软件；骨组织工程；骨髓间充质干细胞；生物材料复合物；股骨头坏死；髓芯钻孔减压；医疗器械；国家自然科学基金 主题词： 股骨头坏死；计算机辅助设计；间充质干细胞；细胞移植；组织工程 基金资助： 国家自然科学基金；贵阳市科技计划项目(2014100135) 缩略语： 骨髓间充质干细胞：bone mesenchymal stem cells，BMSCs Development and application of special-purpose grafter by femoral head decompression combined with bone marrow mesenchymal stem cells transplantation based on three-dimensional printing technology Wang Jian-ji1, Yang Long1, Li Jing1, Sun Qi1, Zuo Wei-min1, Ren Qi-feng1, Sun Yu1, Wu Zhan-yu1, Zou Qiang1, Ma Min-xian2, Ye Chuan1 (1Department of Orthopedics, 2Department of Stomatology, the Affiliated Hospital of Guizhou Medical University, Guiyang 550001, Guizhou Province, China) Abstract BACKGROUND: Autologous tissue-engineered bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) transplantation is one of the most common methods of treating early osteonecrosis of femoral h