بررسی تاثیر سایز تخلخل بر نفوذ در استخوان در ایمپلنت های تیتانیومی متخلخل ساخته شده با پرینت سه بعدی

مقدمه: مطالعه تاثیر پارامترهای گوناگون ساختارهای متخلخل تیتانیومی بر روی رشد داخلی استخوان و ادغام بافت ایمپلنت و استخوان در سال های اخیر مورد توجه محققان بسیاری قرار گرفته است. تحقیقات نشان داده است ایمپلنت های متخلخل طراحی شده با ساختار کمینه سطح متناوب TPMS (triply periodic minimal surface) و ساخته شده به روش پرینت سه بعدی، به طور قابل توجهی تاثیرگذاری بیشتری بر سلول های استخوانی و استحکام مکانیکی به نسبت ایمپلنت های رایج دارند. در این پژوهش تاثیر سایز تخلخل ایمپلنت های متخلخل تیتانیومی با طرح تخلخل جایروید (Gyroid) در نفوذ استخوان و ادغام با بافت ایمپلنت مورد بررسی قرار گرفته است.مواد و روش ها: سه ایمپلنت تیتانیومی متخلخل دیسک شکل با طرح «تخلخل حلقوی چندوجهی» در اندازه تخلخل ۴۰۰، ۵۰۰ و ۶۰۰ میکرومتر طراحی شد. همه نمونه ها به وسیله پرینت سه بعدی و با تکنیک SLM (Selective Laser Melting) و از جنس تیتانیوم آلیاژی گرید مدیکال (Ti۶Al۴V) ساخته شدند. جهت مطالعه حیوانی، از موش صحرایی نر، نژاد ویستار با وزن ۳۵۰ تا ۴۵۰ گرم استفاده شد. بررسی رشد و ترمیم استخوان به وسیله ایجاد ضایعه در استخوان کالواریا و جایگذاری ایمپلنت های ساخته شده در داخل ضایعه، انجام شد. پس از دوازده هفته، نمونه های حیوانی قربانی شدند، پوست از استخوان کالواریا برداشته شد و ایمپلنت های جایگذاری شده به منظور ارزیابی هیستولوژیک خارج شدند.نتایج: ساختار متخلخل حلقوی چندوجهی نسبت سطح به حجم بالایی داشته و تخلخل ها دارای اتصال داخلی بوده اند که موجب چسبندگی سلولی و رشد و نفوذ استخوان می شود. نتایج نشان داد رشد داخلی استخوان به طور قابل توجهی در سایز تخلخل ۴۰۰ میکرومتر نسبت به سایر گروه های مورد آزمایش بیشتر بوده و نفوذ استخوان به داخل ساختار مشهود بود. هم چنین ، رگزایی در سایز تخلخل ۶۰۰ میکرومتر مشاهده شد.نتیجه گیری: نتایج، تاثیر مثبت تخلخل در ایمپلنت های تیتانیومی بر تشویق استخوان به رشد داخلی و نفوذ استخوان به داخل تخلخل را تایید کرد. در ایمپلنت متخلخل تیتانیومی با ساختار حلقوی چندوجهی، سایز تخلخل ۴۰۰ میکرومتر برای تمایز و تکثیر سلول های استخوانی مناسب بود و موجب ادغام بافت ایمپلنت و استخوان شد.

کلیدواژه ها:

ادغام استخوانی ، بازسازی استخوان ، تیتانیوم ، پروتز و ایمپلنت ، سطح تماس استخوان – ایمپلنت