扭转超材料椎间融合器

定向骨长入

通过扭转超材料支柱的定向位移模式，引导新生骨沿深度方向生长，同时提供优于传统对角线设计的力学稳定性。

Huo, Mengke · 何思渊 · Yun, Zhang · Liu, Qing · Mengxing, Liu · 周光泉 · 周平 · Lu, Jian

Computers in Biology and Medicine 2024

技术优势

骨长入更充分

扭转超材料支柱的定向位移模式引导新生骨沿深度方向生长，形成更连续的骨桥接。

力学稳定性更高

与对角线设计相比，扭转笼架的骨-笼复合体轴向刚度显著提高，融合节段活动度降低。

保护邻近骨骼

扭转笼架对对邻近骨的负面影响更小，有利于整体脊柱力学环境。

应用场景

• 脊柱融合手术：用扭转超材料笼架替代传统笼架，在不牺牲支撑的前提下促进骨桥接，改善术后融合率。
• 骨科植入物：该融合器设计可植入椎间，兼顾力学支撑与骨长入，减少应力遮挡导致的植入失败。
• 医疗增材制造：扭转超材料结构适合金属3D打印，便于定制化制造复杂内部孔隙和支柱布局。
• 骨组织工程：定向机械刺激可调控成骨细胞行为，为骨组织工程支架设计提供新的力学调控思路。