编辑推荐：
在骨科领域，胫骨距跟关节（TTC）融合术使用髓内钉面临骨整合不足和机械稳定性差的难题。研究人员开展了 3D 打印 TTC 髓内钉的研究，结果显示含菱形晶格结构和加强肋的设计可平衡机械稳定性和生物整合，有望改善手术效果。
在骨科手术的舞台上，踝关节融合术是治疗多种严重踝关节疾病的重要手段，其中胫骨距跟关节（Tibiotalocalcaneal，TTC）髓内钉发挥着关键作用。然而，传统 TTC 髓内钉就像一位 “跛脚的战士”，在骨整合和机械稳定性方面存在诸多不足。其光滑的表面和简单的结构，使得它在面对复杂的手术情况时力不从心，术后不愈合率在一些复杂病例中高达 50%，这无疑给患者的康复之路蒙上了一层阴影。为了突破这一困境，来自国立成功大学、国立阳明交通大学等机构的研究人员踏上了探索之旅，他们的研究成果发表在《3D Printing in Medicine》期刊上，为踝关节融合术带来了新的希望。
研究人员采用了多种先进的技术方法。首先是 3D 打印技术，利用钛合金粉末，通过精确控制激光参数，打印出具有不同结构的 TTC 髓内钉。接着进行了制造精度验证，对髓内钉的圆度、直线度、螺距等关键尺寸进行测量，确保误差在可接受范围内。然后，通过静态四点弯曲测试评估机械强度，并选用猪作为实验模型开展体内实验，术后利用 Micro-CT 对骨生长情况进行分析。
在制造精度方面，研究发现 3D 打印的 TTC 髓内钉各项精度指标表现出色，圆度（C）、直线度（S）和螺距（PD）误差均小于 5%，螺纹尖端宽度最大为 0.17mm，满足临床使用要求。这意味着 3D 打印技术能够精确制造出符合设计要求的髓内钉，为后续的实验和临床应用奠定了坚实基础。
机械强度测试结果显示，不同设计的 TTC 髓内钉骨折强度差异明显。实心的 TTC 1 骨折强度最高，达到 2387.33±32.88N ，而仅含多孔晶格结构的 TTC 2 最低，为 435.00±50.00N 。添加纵向肋的 TTC 3 和同时有纵向与横向肋的 TTC 4 骨折强度则介于两者之间，分别为 849.17±63.98N 和 1133.67±81.28N 。这表明加强肋的设计能显著提升髓内钉的机械强度。
体内猪实验中，研究人员观察到一些有趣的现象。TTC 2 组出现了两例植入物骨折，但所有猪整体健康状况良好。通过 Micro-CT 分析发现，TTC 2 和 TTC 4 的新骨形成量显著高于 TTC 1 。TTC 2 平均新骨体积为 145.37±37.35mm3 ，TTC 4 为 137.81±9.52mm3 ，而 TTC 1 仅为 28.085±3.21mm3 。同时，TTC 1 和 TTC 4 在压缩效果上表现优异，平均压缩比分别达到 82.5% 和 81% 。
综合来看，本研究成功运用 3D 打印技术制造出带有表面晶格设计的 TTC 髓内钉，且各项精度达标。研究表明，晶格结构与加强肋的结合（如 TTC 4 设计）能够在机械稳定性和生物整合之间找到最佳平衡，为提高胫骨距跟关节融合术的成功率提供了新的方向。不过，研究也存在一些局限性，如样本量较小、猪与人的解剖差异等。未来，还需要更大规模、更长时间的研究来进一步验证这些结果，推动新型 TTC 髓内钉从实验室走向临床，让更多患者受益。
