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骨折修复中刚性固定易引发应力遮挡抑制愈合，二次手术调整又存风险。研究人员对比可降解 PLGA 与不可降解植入物对骨折愈合的影响。结果显示早期二者愈合效果相似，PLGA 能促进骨愈合。该研究为骨折修复提供新思路。
在生活中，骨折是常见的伤痛，它不仅会给患者带来身体上的痛苦，还可能引发一系列问题。比如，每年美国就有超 10 万例骨折出现骨不连情况。目前，骨折手术常用的金属板和螺钉比骨头硬，会产生应力遮挡，阻碍骨折愈合，导致骨不连，患者往往需要多次手术，承受巨大痛苦和经济负担。而且，现有的通过二次手术调整负荷的方法也存在风险，会因突然增加应变和过度剪切影响愈合。
为了解决这些难题，研究人员开展了相关研究。虽然文中未提及具体研究机构，但他们利用大鼠股骨截骨模型，对比了增材制造的聚乳酸 - 乙醇酸共聚物（PLGA）植入物和几何匹配的不可降解生物相容性树脂装置在骨折愈合中的作用。该研究成果发表在《Clinical Biomechanics》上。研究发现，在骨折愈合的 3 周和 6 周时，可降解的 PLGA 植入物和不可降解的树脂植入物在促进骨折愈合方面效果相似；PLGA 植入物在 3 - 6 周显著增加了骨体积与总体积平均密度（p < 0.0001）以及骨痂与皮质体积（p < 0.05）的比值；PLGA 装置在第 0 周比树脂更硬，但到第 6 周时，由于体内降解，二者刚度相当，且体内动态加载使 PLGA 植入物在 3 周（p < 0.05）和 6 周（p < 0.01）时刚度显著下降，而体外未加载模型中未出现这种情况 。这一研究表明，利用植入物材料力学实现骨折部位的被动、内部动态化是可行的，为骨折修复提供了新的方向和可能。
在研究方法上，主要运用了以下关键技术：一是植入物制备技术，使用熔融沉积 3 - D 打印机制作尺寸为 19x5x5 mm 的 PLGA 植入物，同时制作相同几何形状的树脂植入物；二是微计算机断层扫描（μCT）技术，用于分析骨折愈合过程中骨密度等指标的变化；三是组织学和机械测试，通过组织学观察骨折愈合的组织学变化，利用机械测试评估愈合股骨的力学性能。此外，还通过测试大鼠模型中使用的 PLGA 植入物以及体外未加载降解模型来评估植入物的降解动力学。
下面来具体看看研究结果：
- μCT 分析结果：通过 μCT 扫描分析发现，PLGA 植入物在 3 - 6 周使骨体积（BV）密度显著增加 20.5%，总体积（TV）密度增加 63.7% ，而树脂植入物使 TV 密度增加 39.4%，但对 BV 密度随时间变化无显著影响。在 3 周和 6 周时，两组的 BV 密度均显著低于健康骨（p < 0.0001）。PLGA 组在 3 - 6 周时 BV/TV 比值增加 65.1%（p < 0.0001），树脂组增加 33.6%。
- 组织学和机械测试结果：对愈合股骨进行组织学和机械测试，结果显示在 3 周和 6 周时，可降解的 PLGA 植入物和不可降解的树脂植入物在骨折愈合效果上没有显著差异。
- 植入物降解动力学结果：在第 0 周时，PLGA 装置比树脂更硬，但到第 6 周时，由于体内降解，二者刚度相当。体内动态加载使 PLGA 植入物在 3 周（p < 0.05）和 6 周（p < 0.01）时刚度显著下降，然而在体外未加载模型中却未观察到这种现象。
综合研究结论和讨论部分，此次研究意义重大。它首次探究了增材制造的 PLGA 植入物在负重骨折修复中的效果，证实了可降解 PLGA 植入物在骨折早期能促进愈合，且与不可降解的对照植入物相比，早期愈合反应相似，同时在体内降解速度更快。这为下一代骨折植入物的设计提供了重要参考，表明可以利用植入物材料力学原理，实现骨折修复过程中的可控再加载，有望改善临床骨折治疗效果，减少患者痛苦和医疗成本。
