目的:探讨富含生物活性的脱钙骨基质（decalcified bone matrix，DBM）对外科级医用硫酸钙的影响，观察不同含量DBM对硫酸钙理化性能影响的变化规律，为制备含有成骨性能的、可注射性的硫酸钙骨水泥提供理论依据。方法:按照DBM在硫酸钙复合物的质量比，分为0组、5%组、10%组、20%组、30%组、40%组共6组。充分混合不同含量DBM与外科级硫酸钙制备骨水泥的粉剂。将0.3 g甲基纤维素溶于10 ml的去离子水中，制备浓度为3%的甲基纤维素溶液，作为骨水泥的液剂。按液固比0.4∶1，混合上述骨水泥的粉剂和液剂，搅拌均匀，形成浆体。根据不同的模具，测量并记录DBM/硫酸钙复合物的初凝时间、终凝时间、抗压强度、体外降解率及pH值变化。结果:单纯硫酸钙的初凝时间和终凝时间分别为（4.96±0.20）、（5.83±0.12）min。随着DBM的含量的增加，初凝时间和终凝时间增长趋势明显（ F=49.275， P<0.05； F=124.859， P<0.05）。单纯硫酸钙（0组）的抗压强度为（23.33±6.35）MPa，40%组抗压强度仅为3.33 MPa。随DBM的含量的增加，抗压强度先增强后降低；5%组、10%组、20%组的DBM对抗压强度影响不大（ P>0.05）；而30%组、40%组的抗压强度明显降低（ t=3.259， P<0.05）。不同含量的DBM能够明显改变硫酸钙复合物的降解速率，30%组和40%组体内完全降解时间仅为10 d；0组30 d的降解速率为63%。在体外降解的任何时间点内，DBM对硫酸钙复合物培养液的pH值均无明显影响，且与单纯硫酸钙的pH变化规律一致。 结论:随着DBM含量的增加，降解速率逐渐加快，抗压强降低、凝固时间延长，这些不利于可注射型硫酸钙骨水泥的制备。

目的:通过对比研究3D打印纳米β-磷酸三钙（β-TCP）支架动物体内缓释效果。方法:采用光固化3D打印结合挤压堆叠高温烧结技术打印纳米β-TCP支架，并使用扫描电镜，X射线衍射，生物力学方法检测支架性能，植入大鼠皮下检测其药物释放效果，并与对照组硫酸钙支架进行对比。结果:3D打印纳米β-TCP支架内孔径约400 μm左右，其XRD在30处最高峰，支架抗压强度检测在保持支架良好形态不变的情况下，最大承受力约为170 N，所承受的压缩强度约为5 MPa，其载万古霉素缓释时间可长达56 d以上，缓释浓度高于对照组。结论:3D打印纳米β-TCP支架负载万古霉素缓释效果较医用硫酸钙颗粒更好，同时具有较好的力学强度和一致的孔隙率。

目的:探讨塑性剂的类型及浓度对可注射性硫酸钙骨水泥（injectable calcium sulfate cement，ICSC）的抗压强度的影响。方法:分别采用不同浓度的羧甲基纤维素（carboxymethylcellulose，CMC）、甲基纤维素（methylcellulose，MC）、透明质酸（hyaluronic acid, HA）、硬脂酸（stearic acid，SA）与半水硫酸钙机械混合；与生理盐水反应后，观察复合物的抗压强度；并记录ICSC自身性能的改变：如凝固时间、可注射性能。按塑性类型分为CMC组、MC组、HA组、SA组及单纯硫酸钙组；每组再按塑性剂的浓度分亚组：如1%、3%、5%MC组。结果:单纯硫酸钙的抗压强度为（21±4.58） mPa，终凝时间为（3.86±0.09） min。不同浓度的SA对硫酸钙抗压强度的影响均不明显（ F=1.593， P=0.266），但可明显延长凝固时间（ F=29.868， P=0.000）。不同浓度CMC均明显降低硫酸钙的抗压强度（ F=23.943， P=0.000），且凝固时间均延长至120 min以上。MC均能改善硫酸钙的抗压强度（ F=4.808， P=0.034），并延长凝固时间（ F=191.192， P=0.000）；其中，1%、3%的MC明显改善抗压强度（ P=0.007，0.027），而5%改善不明显（ P=0.193）。不同浓度HA均能改善其抗压强度（ F=3.818， P=0.058），并延长凝固时间（ F=262.515， P=0.000）；其中3%和5%明显改善（ P=0.026，0.015），1%组不明显（ P=0.062）。单纯硫酸钙的可注射量仅为20%；1%~5%HA组、3%和5%MC组高达90%以上；而CMC组无可注射性能。 结论:SA和CMC不能用于改善硫酸钙的抗压强度；而合适浓度的HA与MC不仅能改善ICSC的抗压强度，并能够提高可注射性能，但MC更能满足凝固时间的需求。

目的:研究复合万古霉素3D打印聚己内酯支架（载万古霉素水凝胶聚己内酯复合支架，简称载药复合支架）制备方法及体外抗菌作用。方法:采用3D打印技术制备的聚己内酯（PCL）支架作为骨修复的力学支撑。将负载万古霉素的醛基化透明质酸和羧甲基壳聚糖形成的复合水凝胶（Van@Gel）灌注在3D打印PCL支架的孔隙内，制备兼具抗感染性和促成骨修复的双功能骨再生复合支架。通过拉压力试验机对PCL支架进行抗压强度测试；应用紫外分光光度计测量载万古霉素水凝胶不同时间体外药物释放量；通过定性和定量检测载药复合支架体外抗菌性能。结果:力学检测发现PCL支架的弹性模量约为（14.89±0.24）MPa，抗压强度约为2 MPa。载万古霉素水凝胶能在30 d内持续释放抗生素，总释放量约为75.5%。在第4天，万古霉素的释放出现明显的突释现象，释放量约为46.6%。体外抗菌实验证实载药复合支架能有效抑制细菌的生长，孵育12 h后即能形成明显的抑菌圈，20 mg/L时抑菌率为52.89%，80 mg/L时抑菌率达到80.49%。结论:3D打印支架具有较强的力学性能，载万古霉素复合支架具有良好的体外抑菌作用。

目的:探讨电子束熔融(EBM)制备多孔钛合金融合器的力学性能、生物相容性及椎间融合效果。方法:通过计算机设计和EBM技术制备多孔钛合金(Ti-6Al-4V)融合器，通过电子显微镜观察其表征和微观结构，通过体外力学试验评估其弹性模型和抗压强度，通过四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT)法评估生物相容性。选取12只雄性成年小尾寒羊，建立小尾寒羊颈椎椎间融合模型，按照随机数字表法分为两组，每组6只。实验组置入3D打印椎间融合器，对照组置入聚醚醚酮(PEEK)融合器(中空处含有碎骨粒)。术后6个月行X线片检查，观察融合器是否有移位、松动或下沉；Micro-CT观察椎间隙骨小梁生长情况；组织学观察微观结构下椎间融合情况，分析两组融合器内的矿化骨百分比(MBF)和材料-骨结合百分比(BA)。结果:多孔钛合金融合器是一个中间为八面体金属小梁、外围为金属框的结构，金属小梁的直径为(413±78)μm，孔径为(597±46)μm，孔隙率为(54.8±5.8)%；弹性模量为(19.6±0.8)GPa，压缩强度为(37.6±2.3)GPa，刚度为(17 633±882)N/mm；多孔钛合金融合器具有良好的生物相容性。两组X线片均未见融合器出现移位和松动。两组Micro-CT检查可见贯通整个椎间隙的骨小梁分布，实现了骨性融合；实验组新生骨组织对金属小梁形成了结合紧密，对照组新生骨质和PEEK融合器之间仍可见到空隙。组织学显示实验组椎间隙MBF为(43.7±10.6)%，与对照组[(46.5±11.4)%]差异无统计学意义( P>0.05)，而对照组骨小梁和PEEK融合器交界处可见较多的纤维组织包裹，骨组织与PEEK融合器未形成紧密融合；实验组BA为(53.7±12.8)%，对照组为(7.5±2.8)%( P<0.05)。 结论:EBM制备多孔钛合金融合器具有合适的力学性能和孔隙率、良好的生物相容性和椎间融合效果，具有临床应用前景。

目的:探讨聚富马酸丙二醇酯（PPF）/β-磷酸三钙（β-TCP）制备新型可吸收骨水泥的配方及其应用于小牛椎体标本压缩性骨折椎体成形术的生物力学性能研究。方法:采用两步法制备PPF，使用凝胶渗透色谱仪测量PPF的数均分子量、重均分子量及聚合度分布指数，使用MR氢谱对PPF进行结构分析。将制备好的PPF与β-TCP按照10∶1、5∶1、3∶1、2∶1配制不同热交联反应体系，制备4种不同配方的PPF/β-TCP可吸收骨水泥，选择抗压强度和压缩模量均较高的骨水泥进行后续实验。选取2~3岁健康小牛腰椎L 1~L 4节段标本4具，分离出16个椎体，使用牙托粉填平每个椎体的椎板凹陷部位，测量每个椎体的受力面积。选择椎体受力面积相近的10个椎体，按数字表法随机分为PPF/β-TCP组和甲基丙烯酸甲酯（PMMA）组，每组5个。PMMA组和PPF/β-TCP组椎体使用MTS-858力学机器制备压缩性骨折模型，对比2组完成模型制备时的椎体高度、抗压强度和刚度。PPF/β-TCP组和PMMA组分别使用PPF/β-TCP骨水泥和标准PMMA骨水泥对压缩骨折模型行椎体成形术，对比2组骨水泥注入量，术后椎体高度、椎体恢复百分比，椎体抗压强度、刚度。 结果:PPF数均分子量为1 637±55，重均分子量为1 741±68，聚合分布指数为1.06。MR氢谱结构分析提示反应产物为PPF。配方1~4 PPF/β-TCP可吸收骨水泥抗压强度分别为（53.5±1.5）、（63.2±0.4）、（97.9±5.5）、（100.8±3.2）MPa，压缩模量分别为（0.97±0.04）、（1.05±0.05）、（1.10±0.10）、（0.45±0.18）GPa。选取压缩模量与抗压强度均高的配方3 PPF/β-TCP可吸收骨水泥用于椎体成形术。PPF/β-TCP组和PMMA组小牛椎体标本的椎体体积、高度、受力面积差异均无统计学意义（ P值均>0.05）。PPF/β-TCP组和PMMA组的椎体压缩性骨折后高度、椎体成形术后椎体高度以及椎体高度恢复百分比差异均无统计学意义（ P值均>0.05）。组内比较：PPF/β-TCP组椎体压缩性骨折椎体成形手术前后椎体抗压强度分别为（2 282±341）N和（1 848±219）N，椎体刚度分别为（215±27）N/mm和（182±15）N/mm，差异均无统计学意义（ t=2.14、2.13， P值均>0.05）；PMMA组压缩性骨折椎体成形手术前后抗压强度分别为（2 350±289）N和（3 105±452）N，椎体刚度分别为（221±26）N/mm和（296±37）N/mm，差异均有统计学意义（ t=2.81、3.21， P值均<0.05）。组间比较：PPF/β-TCP组与PMMA组术中骨水泥注入量差异无统计学意义（ P>0.05）；PPF/β-TCP组与PMMA组发生压缩性骨折时椎体抗压强度和刚度差异均无统计学意义（ P值均>0.05），椎体成形术后椎体抗压强度和刚度PMMA组均大于PPF/β-TCP组，差异均有统计学意义（ t=4.99、5.61， P值均<0.05）。 结论:PPF与β-TCP按照3∶1配制的可吸收骨水泥具有与人椎体力学性能相近、交联温度低等特点。在治疗小牛椎体压缩性骨折模型时，PPF/β-TCP可吸收骨水泥与PMMA骨水泥术中注入量相近，两者恢复椎体高度的效果相当；且PPF/β-TCP可吸收骨水泥注入后椎体力学性能优于注入PMMA骨水泥者，具有替代PMMA骨水泥治疗椎体压缩性骨折的潜力。

目的:探讨电纺明胶聚己内酯(GT/PCL)纳米纤维气凝胶(NFA)结合软骨细胞外基质(ECM)对兔软骨损伤的修复作用。方法:静电纺丝法制备GT/PCL电纺膜，高速研磨后制成短纤维溶液，取新鲜牛关节软骨制备ECM，将短纤维溶液与ECM溶液(1 ∶10)混匀后冻干，制备GT/PCL/ECM(NFA)三维支架。采用扫描电镜、傅立叶红外(FTIR)光谱仪对GT/PCL、ECM、GT/PCL/ECM支架的组成成分、微观结构、溶胀率、孔隙率、抗压强度及降解率进行表征，将支架与软骨细胞共培养进行生物相容性检测。选择15只雄性新西兰大白兔，按随机数字表法分为空白对照组(A组，5只)和ECM组(B组，5只)和复合支架(GT/PCL/ECM)组(C组，5只)，建立软骨损伤模型后B、C组植入支架材料。术后3周时对三组动物采用半定量整体MRI成像评分系统(WORMS)评分评估膝关节软骨修复情况；处死动物后对各组膝关节采用国际软骨修复协会组织学评分标准(ICRS)行大体评分，HE染色及番红O-固绿染色行ICRS组织学评分。结果:三种支架扫描电镜下均呈现多孔三维结构，FIRT光谱显示GT、PCL已成功引入，电纺GT/PCL NAF的结构松散无法进行材料学表征。GT/PCL/ECM支架的溶胀率为(1 092.0±32.2)%，高于ECM支架[(933.6±16.3)%]( P<0.01)；GT/PCL/ECM支架孔隙率为(92.3±2.9)%，高于ECM支架[(85.9±2.2)%]( P<0.05)；ECM支架抗压强度[(2.7±0.1)kPa ]与GT/PCL/ECM支架抗压强度[(2.4±0.1)kPa]差异无统计学意义( P>0.05)；ECM支架降解率高于GT/PCL/ECM支架，但差异无统计学意义( P>0.05)。GT/PCL/ECM支架细胞毒性评级为Ⅰ级，生物相容性较好。3周时C组WORMS评分为(49.0±11.4)分，较B组[(40.0±6.7)分] 、A组[(24.0±6.5)分]明显升高( P<0.05或0.01)；ICRS大体评分C组为(7.4±1.1)分，较B组[(4.6±1.1)分]、A组[(3.0±1.2)分]明显升高( P<0.01)；ICRS组织学评分C组、B组分别为(6.8±0.8)分、(4.2±0.8)分，较A组[(2.8±0.8)分]均明显升高( P<0.05或0.01)。 结论:GT/PCL/ECM(NFA)支架具有与天然软骨相似的组织结构，并在物理特性和生物相容性方面优于传统ECM支架，为软骨细胞的黏附和生长提供了稳定的环境，促进了胶原再生，从而加速软骨损伤的修复。

目的:探讨采用3D打印技术制备的β-磷酸三钙(β-TCP)仿生骨支架的形态结构特点及其相关生物性能，并观察其修复新西兰兔股骨髁部骨缺损的效果。方法:选取5~6月龄新西兰大白兔20只，随机分为支架组和空白组，每组10只；两组大白兔按造模术后采集标本的时间不同又分为两个亚组，每组5只。两组大白兔均于左侧股骨用环钻钻取直径约5 mm、长约10 mm的圆柱形松质骨块，建立股骨髁骨缺损模型。空白组截取的10个松质骨标本，使用微计算机断层扫描技术进行扫描，获得骨缺损标本的结构影像学数据，通过3D生物打印系统设计出相应的仿生骨支架模型，再以β-TCP作为打印材料，打印出20枚仿生骨支架。取10枚β-TCP支架测量高度、直径，电子显微镜下观察β-TCP支架孔道形态结构特点，测量大孔的直径和孔隙率，使用电子力学测试机测定β-TCP支架的弹性模量与抗压强度。空白组10只大白兔造模后不植入任何材料。支架组10只大白兔在造模后，将制备的10枚β-TCP支架植入骨缺损处。分别于术后第6、12周使用耳缘静脉推注空气方法处死空白组和支架组的各亚组大白兔，于骨缺损部位或植骨部位上下离断、截取长约10 mm骨段，制备切片，HE染色，观察骨组织生长情况；采用Lane-Sandhu组织学评分标准对骨组织修复情况进行评价。结果:使用3D生物打印技术制备的20枚圆柱体β-TCP支架，与松质骨标本结构形态相似。支架高度(9.97±0.08)mm、直径(5.09±0.07)mm，松质骨标本高度(9.96±0.39)mm、直径(5.01±0.22)mm，支架与松质骨标本比较差异均无统计学意义( P值均>0.05)。扫描电镜观察到支架表面及内部呈均匀多孔状，孔径相互连通，大小相仿，孔隙分布较均匀，在大孔侧壁布满了微孔，外形多为近似圆形；其中大孔直径为(223.02±18.20)μm，孔隙率为74.02%±1.38%。松质骨标本大孔直径(227.02±31.20)μm，孔隙率为76.02%±3.29%，支架与松质骨标本比较差异均无统计学意义( P值均>0.05)。使用电子力学测试机测定支架的抗压强度为(2.93±0.65)MPa，弹性模量为95~190 MPa。骨组织切片HE染色：术后第6周，支架组植骨处可见较成熟的骨组织，骨小梁和骨髓组织增多，新生骨正在逐渐覆盖植骨材料，周围可见少量成骨细胞，出现少量新生骨并向材料内长入；空白组的骨缺损处周围有少量类骨组织形成，大量成纤维细胞和脂肪组织生长，未见明显成骨细胞及骨小梁结构。术后12周，支架组植骨处出现成熟的骨小梁和骨髓组织，有编织骨形成，新生骨量较多，部分材料已被吸收降解，材料存留较少；空白组的骨缺损处见少量骨组织从缺损边缘向内长入，大部分被成纤维细胞和脂肪组织填充。Lane-Sandhu组织学评分，术后6周、12周支架组分别为(5.2±0.3)、(8.1±1.2)分，空白组分别为(1.3±0.5)、(4.5±0.6)分，支架组评分均大于空白组，差异有统计学意义( t＝7.341、12.672, P值均<0.05)。 结论:3D生物打印技术制备的β-TCP仿生骨支架，与松质骨标本的骨组织解剖结构形态相似，且具有良好的生物力学性能，可以提供个体化的仿生骨支架，修复新西兰兔股骨髁部骨缺损的效果良好。

目的:探讨胸腰椎骨折患者采用经皮椎体成形术治疗的效果及对手术创伤程度和脊柱功能的临床影响.方法:选取我院 2021年 5月—2022年 5月收治的 80 例胸腰椎骨折患者为研究对象,采用随机数字表法将其分为对照组和观察组,每组 40例.对照组采用切开复位内固定术治疗,观察组采用经皮椎体成形术治疗.对比 2组的临床总有效率、生物力学指标、疼痛程度、脊柱功能、骨密度和骨钙素水平.结果:观察组的临床总有效率高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05);治疗 3个月后,观察组最大抗压强度、刚度均高于对照组,高度低于对照组,组间差异有统计学意义(P＜0.05);治疗 3 d后,观察组疼痛视觉模拟评分(VAS)低于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05);治疗 3 个月后,观察组的Oswestry功能障碍指数(ODI)低于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05);治疗 1周后,观察组骨密度、骨钙素水平均高于对照组,组间差异有统计学意义(P＜0.05).结论:胸腰椎骨折患者采用经皮椎体成形术治疗的效果较显著,不仅能有效减轻手术创伤程度,还能改善其生物力学指标和脊柱功能,提高其骨密度和骨钙素水平,临床可进一步推广.

骨折或骨组织病变引起的骨缺损的治疗一直是骨科领域的难题,植入高性能钛合金假体是治疗骨缺损的有效方法,3D打印技术可以制造多孔结构的低模量钛合金植入物,为上述问题提供较好的解决方案,这种技术设计便捷,在制作骨科植入物方面具有巨大优势.该文采用3D打印技术中的电子束熔融制造了2种Ti-6Al-4V假体样品,包括实体结构骨盆假体和多孔结构骨盆假体.假体力学性能的研究得出棒状拉伸试样的屈服强度和抗拉强度分别为894 MPa 和956 MPa,而多孔骨盆假体的压缩模量和抗压强度分别为55 GPa 和65.2 MPa.L929细胞毒性试验和MC3T3-E1细胞黏附试验的结果表明假体样品具有良好的生物相容性.采用新西兰大白兔制备股骨髁空腔缺损模型,并植入2种骨盆假体.植入4周后的显微CT扫描结果显示,骨钻引起的骨缺损已经愈合,骨盆假体的多孔结构在孔内形成了一种新的骨小梁结构.总之,3D打印的Ti-6Al-4V骨盆假体具有良好的力学性能,生物相容性和促进新骨生长能力.