标准，但因取骨量有限及增加创伤供区疼痛出血等并发症而受限制。

同种异体骨供应量丰富，但存在免疫原性及传染疾病的风险。

脱钙骨及含钙磷无机人工骨则过于松脆，强度及韧性低，不适用于大段骨缺损。

近年来装载干细胞和骨生长因子的复合多孔骨组织工程材料成为研究热点，如丝素蛋白复合聚乙烯醇壳聚糖等，为难治性骨缺损提供了极富前景的治疗选择。

等设计了种新型的聚乳酸乙醇酸羟基磷灰石聚乳酸苯胺聚体人骨形态发生蛋白支架，它可将人骨形态发生蛋白有效整合到具有电活性的骨修复材料中，借助兔桡骨缺损模型证明了其能促进细胞增殖和成骨分化，也提高了骨缺损修复的有效性。

但目前高分子支架材料的机械强度仍难以胜任负重及扭矩要求高的下肢钛合金支架，为解决这问题提供了良好契机，。

因此，实验在以往研究的基础上，应用最新的电子束熔融打印技术制备孔径分别约为，的多孔钛合金支架植入物，采用新西兰兔股骨外侧髁骨缺损修复模型探索不同孔径对骨形成的影响。

材料和方法设计随机对照动物实验。

打印不同孔径钛合金支架修复兔股骨缺损骨科材料论文。

检测术后周，利用扫描各组兔股骨标本并进行维重建，电压，电流，曝光时间。

在每个标本弧形面的表层多孔支架结构中，选取长宽的矩形，层为感兴趣区域其中像素设臵为，并使用配套软件分别定量分析组感兴趣区域的骨小梁生长参数骨小梁相对体积骨小梁数量骨小梁厚度骨小梁分离度骨小梁之间的平均距离，其值越大说明骨结构越差打印不同孔径钛合金支架修复兔股骨缺损骨科材料论文缺损模型证明了其能促进细胞增殖和成骨分化，也提高了骨缺损修复的有效性。

但目前高分子支架材料的机械强度仍难以胜任负重及扭矩要求高的下肢大段骨缺损，如何同时兼顾骨修复材料的机械强度和成骨能力目前仍是大难题。

医用钛合金因其良好的生物相容性可靠的机械性能和耐腐蚀性被广泛用来制造骨科内植物但其远高于骨组织的弹性模量会产生明显的应力遮挡，长期植入后易导致骨组织因受力减少而发生骨质疏松和内植物松动，。

近年来随着金属打印多孔钛合金技术的迅猛发展，在保证足够机械强度的前提下多孔结构能有效降低材料弹性模量，而且其微孔结构有利于新生骨长入，使其形成牢固的机械锁结，极大提高了植入物的长期稳定性，因此也为大段骨缺损的修复提供了崭新方法。

多孔钛合金的微孔结构能为成骨细胞的增殖与迁移提供充分的空间，也对间充质干细胞的成血管作用有着促光学显微镜，德国微机控制电子万能材料试验机，中国骨科手术器械张家港金鹿医疗器械有限公司，中国打印多孔钛合金支架北京爱康宜诚医疗器械有限公司，中国甲苯胺蓝染色剂南京建成生物工程研究所，中国戊巴比妥钠公司，美国注射用青霉素北京中杉金桥有限公司，中国。

多孔钛合金植入物多孔钛合金植入物由北京爱康宜诚医疗器械有限公司制备和提供。

首先采用计算机辅助设计技术构建种不同的维圆柱体模型，种模型均为表层多孔厚度内部为实体的圆柱体样，其直径为高为。

种模型的不同之处仅在于孔径大小不同，孔径分别为，。

然后将其输入金属打印系统中，以粉末为原材料进行打印，随后逐层熔融凝固而成。

经检测组植入物的平均孔径及孔隙率分别为，。

为同时对比微孔和无孔面的骨黏附能力并真最低，骨小梁分离度为组中最高，分析为可能是过大的孔径使得成骨细胞缺乏材料孔隙的支架作用，难以黏附于孔壁，所形成的骨小梁分离度也很大，骨小梁结构差，但这仍需进步的细胞学实验研究加以证实。

等认为在大孔径支架中，由于新生骨组织在孔隙结构中所占体积比相对较小，在初期成骨阶段不能保证骨支架界面的连接稳定性，从而导致了新骨形成受阻。

另外，组织学检查是研究多孔植入物周围区域及孔隙内新生骨组织形态的直接方法。

此次实验经甲苯胺蓝染色的硬组织切片发现，孔径组其新生骨组织长入孔隙的范围和深度及与植入物的结合强度均明显优于另外两组，更有利于骨整合，这也印证了的实验结果。

此次实验结果也获得了其他些研究支持，比如等比较了选择性激光熔融制备的具有相似孔隙率和不同孔径，和多孔钛支架的骨长入性能众所周知，具有良好的生物相容性是骨整合的前提条件。

医用钛合金的安全性已被临床长期应用证实对人体无害，。

课题组采用电子束熔融打印技术在高温下熔融钛合金粉末，逐层堆积制备了不同孔径的多孔钛合金支架，同样具有优异的生物相容性。

此次实验所有宿主动物均正常存活，植入物未发生明显腐蚀，周围未发生明显骨溶解骨坏死，术后周取出的实验组支架各表面包括多孔和无孔切面均有不同程度的新生骨长入和骨黏附，表明打印多孔钛合金支架具有良好的生物相容性，满足骨科植入物的前体条件。

是分析多孔植入物骨整合情况的无创有效方法。

以往研究大多仅采用骨小梁相对体积来反映新骨形成的差异性，评价指标过于单，此次实验采用组骨小梁生长参数骨小梁厚度骨小梁数量骨小梁相对体积骨表面积密度骨小梁分离度全面评价不同孔径对孔隙内骨小梁生长情况组组织学观察结果将组的硬组织切片行甲苯胺蓝染色，紫色代表新生骨组织，在光学显微镜下采集图像，见图所示，组几乎所有表层微孔内均有新生骨组织长入，部分新生骨延伸进入实验支架的深层孔隙中，与多孔结构结合紧密，形成机械交锁组仅有少量表层微孔存在新生骨组织长入，深层孔隙无明显的新生骨质形成，新生骨与植入物结合较差。

讨论理想的打印支架应具有类似于健康骨骼组织的多孔结构，为细胞迁移和新生骨组织长入提供合适的微孔结构，包括孔隙率孔径等。

由于正常人体松质骨孔隙率为，而此次实验中组多孔植入物的孔隙率分别为与正常人松质骨孔隙率致，因而能够更好地促进细胞的迁移和新生骨组织长入。

此外，等认为过大的孔径和孔隙率会损伤支架材料结构的整体性能，导致材料的机械强度减小。

当载荷超过材料的屈服强度时将使其产生塑中的打印多孔钛合金支架具备足够的力学强度应用于骨缺损修复。

值得提的是，实验采用扇柱体构型的支架是为了更好地模拟临床，因为多孔内植物往往无需所有表面均要求骨长入，比如生物型股骨假体干骺端需制备微孔层以促进骨整合，而假体远端无需多孔层，甚至需抛光以避免骨长入和对股骨近端的应力遮挡。

另外，打印钛合金无孔面是否也具有良好的骨黏附能力尚无直接实验证据，因此采用了兼具多孔和无孔面的扇柱体支架进行实验。

利益冲突文章的全部作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。

机构伦理问题实验方案经苏州大学动物实验伦理委员会批准。

实验过程遵循了国际兽医学编辑协会关于动物伦理与福利的作者指南共识和本地及国家法规。

实验动物在麻醉下进行所有的手术，并尽切努力最大限度地减少其疼痛痛苦和死亡。

写作指南该研究遵守国际医学期刊编辑委员会学术研究实验等比较了选择性激光熔融技术制作的，孔径对骨长入的影响，发现孔径的多孔钛合金最适于制作骨科植入物等比较了多孔植入体的体内成骨能力，发现，孔径具有更佳的骨引导作用。

此次实验结果与上述学者得出的左右孔径更利于骨整合这观点相符。

也有研究报道认为最适宜的孔径在之间，作者认为造成这种差别的原因主要还是因为各个学者所制备的多孔植入物其他结构参数比如孔隙率的不同有关。

表术后周时各组植入物的分析结果各组组织学观察结果将组的硬组织切片行甲苯胺蓝染色，紫色代表新生骨组织，在光学显微镜下采集图像，见图所示，组几乎所有表层微孔内均有新生骨组织长入，部分新生骨延伸进入实验支架的深层孔隙中，与多孔结构结合紧密，形成机械交锁组仅有少量表层微孔存在新生骨组织长入，深层孔隙无明结果显示，术后周时孔径组骨小梁厚度明显高于，孔径组，而骨小梁数目为组中最低，说明较小的孔径可能更适合成骨细胞对孔壁结构的黏附，因此有利于骨小梁的变厚。

但较小的孔径和孔隙率限制了其渗透性，阻碍养分和代谢废物的交换，不利于成骨细胞的增殖与分化，因此骨小梁数目形成减少成骨不良影响新生骨形成，。

多项研究也揭示，成骨细胞通常不会直接分布在小于的间隙中，大于的孔径有助于营养物质和氧气渗透到内部孔隙中并促进血管形成，。

实验结果显示，组含有最高的骨小梁相对体积最多的骨小梁数目与骨表面积密度和最小的骨小梁分离度，说明适中的孔径更利于营养成分运输并滋养组织细胞，促进成骨细胞的增殖与分化，形成更多的骨小梁数目和新生骨组织，同时骨质量也更好组骨小梁相对体积为组中最低，骨小梁分离度为组中最高，分析为可能打印不同孔径钛合金支架修复兔股骨缺损骨科材料论文变形，当载荷使其所受应力超过极限强度时则产生破裂。

此次实验中组植入物的平均屈服强度与极限强度均随着孔径和孔隙率增大而明显减小，且组之间比较差异有显著性意义，符合之前的研究并且组植入物的屈服强度均高于正常人体松质骨，极限强度也均远大于健康人体皮质骨的极限强度。

因此，实验中的打印多孔钛合金支架具备足够的力学强度应用于骨缺损修复。

值得提的是，实验采用扇柱体构型的支架是为了更好地模拟临床，因为多孔内植物往往无需所有表面均要求骨长入，比如生物型股骨假体干骺端需制备微孔层以促进骨整合，而假体远端无需多孔层，甚至需抛光以避免骨长入和对股骨近端的应力遮挡。

另外，打印钛合金无孔面是否也具有良好的骨黏附能力尚无直接实验证据，因此采用了兼具多孔和无孔面的扇柱