Corée: Amélioration des implants pour l'arthroplastie du genou avec un revêtement poreux en titane en dépôt d'énergie directe

Corée: Amélioration des implants pour l'arthroplastie du genou avec un revêtement poreux en titane en dépôt d'énergie directe

Des chercheurs coréens cherchent des moyens d'améliorer les matériaux utilisés dans les procédures d'arthroplastie totale du genou. La conception et la technique se sont considérablement améliorées au cours des 30 dernières années, mais ici, les auteurs étudient l'utilisation de nouveaux matériaux pour les implants, décrivant leurs résultats dans le récent

Alors que la fixation sans ciment était censée être une technique progressive favorisant un meilleur os à implanter et la croissance et la longévité, il y a eu des préoccupations en raison de

Les chercheurs soulignent qu'il y a eu des développements dans l'impression 3D via le dépôt d'énergie directe (DED) avec l'utilisation de titane. Il peut être envisagé

L'équipe a recouvert un substrat CoCr d'une couche poreuse de Ti pur, créant une structure destinée à correspondre à l'os spongieux. Trois échantillons ont été créés, représentant des surfaces lisses et sablées pour les comparaisons, puis les surfaces DED comme implants potentiels.

«Trois types d’échantillons (n ​​= 54; diamètre: 14,6 mm; hauteur: 3 mm adapté pour une plaque à 24 puits), à savoir lisse (n = 18), sablé (n = 18) et revêtu de DED Ti (n = 18), ont été fabriqués pour des études in vitro. De même, pour les études in vivo, trois types de disques de spécimen (diamètre: 6 mm; épaisseur: 3 mm) ont été fabriqués (n = 36): (1) lisse (n = 12), (2) sablé (n = 12) et (3) revêtus de Ti DED (n = 12) », ont expliqué les chercheurs.

(A) schéma d'un spécimen utilisé pour les expériences (A) lisse, (B) sablé, (C) dépôt direct d'énergie (DED) -Ti enduit (couleur noire: alliage chrome cobalt, couleur rouge: revêtement en poudre Ti).

Trente-six souris ont également été ajoutées au projet de recherche, chacune recevant les différents échantillons d'implants.

(A) L'échantillon expérimental a été inséré dans la couche sous-cutanée dorsale. (B) Après avoir inséré l'échantillon dans la souris. Les échantillons n'ont pas été insérés dans le groupe factice après l'incision comme groupe témoin.

La viabilité des cellules a été examinée aux jours 1, 3, 5 et 7, montrant une cytocompatibilité pour toutes les surfaces. Les échantillons DED ont montré une viabilité cellulaire légèrement élevée mais pas suffisamment significative pour faire la différence. Les chercheurs ont noté le même type de croissance dans les expériences en cours au cours de la période de cinq jours. Il n'y avait pas

Les résultats du test CCK-8 pour chaque échantillon dépendent du temps. Les groupes témoins positifs, sablés et revêtus de DED Ti ont atteint près de leur valeur maximale au jour 7. Cependant, le groupe lisse a montré une viabilité relativement faible, mais n'était pas statistiquement significatif (jour 5 P = 0,1, jour 7 P = 0,1 ).

Résultats du nouveau test avec faible ((A): 3

Dans l'ensemble, les chercheurs ont considéré que ce procédé offrait de grands avantages, lui permettant de surpasser les défis précédents dans les méthodes de revêtement de surface

«… Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comparer le revêtement DED Ti avec le TPS et le PBF, qui sont la technologie actuelle utilisée dans le modèle in vivo. Enfin, la réaction inflammatoire chez l’homme et la souris pourrait être différente, il existe donc des limites dans l’application de nos résultats obtenus à partir d’un modèle de souris directement à l’homme », ont conclu les chercheurs.

«De plus, notre taille d’échantillon était relativement petite en raison de l’éthique expérimentale. En fait, la plupart des études animales partagent ces limites, par conséquent, notre implant DED doit être soigneusement évalué sur des études animales de taille moyenne et grande avant l’essai clinique. »

Évaluation du degré de cellules inflammatoires par système semi-quantitatif. Images représentatives de lisses (A) et revêtues de Ti DED (B) à 4 semaines après l'implantation. Des macrophages (tête de flèche verte), des lymphocytes (flèche bleue), des granulocytes (têtes de flèche blanche) et des monocytes (flèche blanche) ont été observés dans les deux échantillons, mais pas plus de 10% de toutes les cellules. Les deux représentant la zone évaluée en grade 1. Le résultat de l'analyse semi-quantitative du grade représenté à 4 semaines (C) et 8 semaines (D). Le niveau d'expression des cellules inflammatoires a diminué à 8 semaines (D) par rapport à 4 semaines (C), cependant, il n'y avait pas de différence statistiquement significative (groupe lisse P = 0,413, groupe revêtu de DED Ti P = 0,219). Il n'y avait pas de différence significative entre les groupes lisses et revêtus de Ti DED à 4 (P = 0,551) et 8 semaines (P = 0,755).

Les implants et autres dispositifs imprimés en 3D sont utilisés aujourd'hui pour un large éventail de procédures, de la fabrication de modèles médicaux imprimés en 3D pour les chirurgies de la hanche aux systèmes de pré-planification pour les chirurgies de l'épaule, les arthroplasties totales du genou, etc.

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