مقالة مراجعة

أقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد في دمج بين الأجسام القطنية

404 مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/70575

⸱

أبريل 30, 2026

 , 
1Department of Spinal Surgery, Zibo First Hospital

في هذه المقالة

ملخص

تجمع هذه المراجعة الأدلة الحالية حول أقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد في اندماج بين الأجسام القطنية، مع دمج مبادئ تصميم المواد، والأداء الميكانيكي الحيوي، والنتائج السريرية. وبالنظر إلى زيادة التبني السريري والتقارير المتنوعة، فإن التقييم النقدي للبيانات الحالية يعد في الوقت المناسب وذو صلة سريرية.

الملخص

يعد مرض التنكس القطني من أكثر المؤشرات شيوعا لجراحة العمود الفقري، ولا يزال دمج الأجسام القطنية (LIF) تقنية مركزية في إدارته. يعتمد أداء قفص الاندماج بين الأجسام بشكل كبير على تركيبه المادي وتصميمه الهيكلي، مما يؤثر على استقرار الأجزاء وجودة اندماج العظام. تلخص هذه المراجعة خصائص المادة، والمنطق البيوميكانيكي والسلوك البيولوجي، والتطبيقات السريرية لأقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد (3D-pTi) بين الأجسام. تتيح التطورات في التصنيع الإضافي التحكم الدقيق في حجم المسام، المسامية، وبنية الشبكة، مما يسمح بضبط معامل المرونة لأقفاص 3D-pTi لتقريب العظم المنسوخ. قد تحسن هذه التحسينات نقل الأحمال، وتقلل من الحماية من الإجهاد، وتعزز بيئة ملائمة للتكامل العظمي. يدعم الهيكل المسامي المترابط والسطح الخشن التصاق الخلايا العظمية، ونمو العظام، والتوسع المبكر للأوعية. تظهر الدراسات ما قبل السريرية باستمرار أن أقفاص 3D-pTi توفر تلامسا أكبر بين العظم والزرعات ونسبة أكبر من حجم العظم مقارنة بزرعات التيتانيوم الصلبة والبولي إيثيرثيركيتون (PEEK). تشير النتائج السريرية المبكرة عبر الدمج بين الأجسام القطنية عبر الثقب (TLIF)، والاندماج الجانبي بين الأجسام القطنية (LLIF)، والاندماج الأمامي بين الأجسام القطنية (ALIF) إلى أن أقفاص 3D-pTi يمكنها تحقيق معدلات اندماج إشعاعية عالية، والحفاظ على ارتفاع الفقرات، وإظهار ملف أمان قصير المدى مقبول. ومع ذلك، فإن الدراسات الحالية محدودة بصغر حجم العينات، والتباين المنهجي، ومدة المتابعة القصيرة نسبيا. بشكل عام، تمثل أقفاص 3D-pTi خيارا واعدا متوافقا بيوميكانيكيا وموصلا عظميا ل LIF في الظروف التنكسية. ومع ذلك، فإن فوائدها السريرية طويلة الأمد، وفعاليتها من حيث التكلفة، ومؤشرات مثلى تتطلب المزيد من البحث في دراسات مصممة بدقة.

المقدمة

مع تقدم عمر السكان وتغير نمط الحياة، أصبحت أمراض التنكس القطني مثل مرض القرص التنكسي، تضيق العمود الفقري القطني، وانقراض الفقار التنكس من أكثر الحالات شيوعا في ممارسة جراحة العمود الفقري 1,2,3. بالنسبة للمرضى الذين يعانون من عدم استقرار مقطعي واضح في الأشعة الشمسية، أو ضغط عصبي كبير، أو فشل في الإدارة المحافظة، يعد دمج الأجسام القطنية (LIF) خيارا جراحيا مهما لاستعادة استقرار العمود الفقري، وتصحيح التشوهات، وتخفيف الضغط العصبي4. تشمل تقنيات LIF المستخدمة عادة الدمج بين الأجسام القطنية عبر الثقبة (TLIF)، والدمج بين الأجسام القطنية الخلفية (PLIF)، والدمج بين الأجسام القطنية الأمامية (ALIF)، والدمج الجانبي بين الأجسام القطنية (LLIF)5،6،7،8. بغض النظر عن النهج، يظل تحقيق اندماج بين الأجسام موثوق ومتاما عاملا رئيسيا محددا للنتائج السريرية.

في إجراءات الاندماج القطني، تؤثر المادة والحجم والتصميم الهيكلي وزاوية وضع قفص بين الجسم على الاستقرار الجزئي، وتوزيع إجهاد اللوحة النهائية، وفي النهاية جودة الاندماج 9,10,11,12,13. اعتمدت الممارسة السريرية المبكرة بشكل كبير على زراعة عظم القمة الحرقفية الذاتية أو الطراف الصناعي لدعم الأجسام؛ ومع ذلك، ترتبط هذه الأساليب بمرض موقع المتبرع، ومعدلات مضاعفات أعلى، وضعف القوة الهيكلية، وخطر كبير لانهيار الطعم. وفر الاعتماد اللاحق لأقفاص التيتانيوم الصلبة قوة ميكانيكية عالية واستقرارا هيكليا، مما ساعد في الحفاظ على ارتفاع القرص أثناء عمليات الاندماج14. ومع ذلك، فإن معامل المرونة للتيتانيوم الصلب يتجاوز بكثير معامل العظم الكاسولوسي، الذي ارتبط بحماية الإجهاد وقد يساهم في هبوط نهاية الصفيحة تحت ظروف معينة15. لذا أصبحت أقفاص البولي إيثيركيتون (PEEK)، ذات معامل مرن أقرب إلى معامل العظم القشري والشفافية الإشعاعية أثناء التصوير، على نطاق واسع. ومع ذلك، يعتبر PEEK عموما خاملا بيولوجيا ويظهر قدرة جوهرية محدودة على تعزيز التمايز العظامي للخلايا الجذعية الميزنشيمية البشرية. على النقيض من ذلك، أظهرت سبائك التيتانيوم أنها تعزز التصاق الخلايا، ونشاط الفوسفاتاز القلوي، وترسيب الكالسيوم في المختبر. لمعالجة هذه القيود، تم تقديم زرعات أحدث مثل أقفاص PEEK المطلية بالتيتانيوم، والأقفاص القابلة للتوسع، وزرعات PEEK المصنعة أو المسامية المضافة، بهدف تحسين الترابط بين العظم والزرعات مع الحفاظ على خصائص ميكانيكية مواتية. لا تزال الأدلة المقارنة بين أقفاص PEEK التقليدية، والمصنعة بالإضافة، وأقفاص التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد تتطور، ولم يتم إثبات أي مادة "مثالية" للقفص بين الأجسام مقبولة عالميا.

في السنوات الأخيرة، ظهرت أقفاص التيتانيوم المسامي ثلاثي الأبعاد المطبوع (التيتانيوم المسامي المطبوع ثلاثي الأبعاد، 3D-pTi) كمحور رئيسي لأبحاث اندماج القطن. أفادت الدراسات السريرية الأولية بأنماط مشجعة للاندماج الإشعاعي ونتائج سريرية مقبولة في إجراءات الدمج بين الأجسام القطنية الأمامية والجانبية 17,18,19,20. ومع ذلك، لا يزال أدائها النسبي مقارنة بأقفاص PEEK التقليدية والمصنوعة بشكل إضافي، خاصة فيما يتعلق بخطر الهبوط، معدلات إعادة العمليات، والنتائج عبر تقنيات الجراحة المختلفة والمجموعات الفرعية للمرضى، قيد التحقيق النشط. غالبا ما تقتصر الدراسات الحالية على صغر حجم العينات، وتنوع المنهجيات، ومدة المتابعة القصيرة نسبيا. على الرغم من أن العديد من المراجعات المنهجية والتحليلات التلوية الحديثة لخصت النتائج السريرية المرتبطة بأقفاص التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد، إلا أن معظمها ركز بشكل أساسي على نقاط النهاية الإشعاعية أو السريرية المقارنة، مع اعتبار هذه الزرعات بشكل أساسي مواد أقفاص بديلة بدلا من منتجات تطور تكنولوجي مدفوع بالتصميم. تشير الأدلة المتزايدة إلى أن الأداء السريري لأقفاص ثلاثية الأبعاد قد يتأثر بعوامل مثل بنية الشبكة، ومطابقة معامل المرنة، وآليات التكامل البيولوجي للعظام العظمية، وتحسين الهيكل الخاص بالمريض—وهي عناصر لا تزال غير مدمجة بشكل كاف في تركيبات الأدلة السابقة.

لذلك، هناك حاجة إلى فهم أكثر شمولا للخصائص الميكانيكية والبيولوجية لأقفاص 3D-pTi، بالإضافة إلى تفاعلها مع تقنيات الجراحة واستراتيجيات التعزيز البيولوجي، لتحسين اتخاذ القرار السريري في أمراض التنكس القطني. وبناء على ذلك، توفر المراجعة السردية الحالية توليفة متكاملة للمعرفة الحالية، تشمل تطوير المواد، والآليات البيوميكانيكية والبيولوجية، والأدلة السريرية، ووجهات النظر الترجمية الناشئة، بما في ذلك تصميم الزرعات الخاصة بالمريض واستراتيجيات التحسين المبنية على البيانات. من خلال ربط التقدم الهندسي بالاعتبارات السريرية، تهدف هذه المراجعة إلى توفير إطار متوازن وذو صلة سريرية يمتد إلى ما هو أبعد من المراجعات المنشورة سابقا التي تركز على النتائج.

مراجعة ومنظور

استراتيجية البحث في الأدبيات
أجريت هذه المراجعة السردية باستخدام بحث منظم في الأدبيات لضمان تغطية شاملة للأدلة ذات الصلة. تم البحث في قواعد البيانات الإلكترونية، بما في ذلك PubMed وWeb of Science وEmbase، وScopus، بحثا عن دراسات نشرت بين يناير 2010 وديسمبر 2025. شملت استراتيجية البحث تركيبات من الكلمات المفتاحية التالية: "قفص تيتانيوم مطبوع ثلاثي الأبعاد"، "تيتانيوم مسامي"، "دمج بين الأجسام القطنية"، "دمج العمود الفقري"، "تصنيع إضافي"، و"دمج العظم". تم النظر في الدراسات السريرية الأصلية، والتحقيقات الميكانيكية الحيوية، والتجارب الحيوانية، والمقالات المراجعة ذات الصلة التي تركز على دمج الأجسام القطنية باستخدام زرعات تيتانيوم مسامية مطبوعة ثلاثية الأبعاد. تم استبعاد الدراسات غير المتعلقة بتطبيقات العمود الفقري، والمنشورات غير الإنجليزية، وملخصات المؤتمرات بدون بيانات كاملة، والتقارير المكررة. تم اختيار المقالات بناء على صلتها بالخصائص الميكانيكية الحيوية، والأداء البيولوجي، والنتائج السريرية، ووجهات النظر الترجمية لأقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد.

تصميم وخصائص أقفاص ثلاثية الأبعاد pTi

مفهوم التصميم وعمليات التصنيع
المرونة الهيكلية لأقفاص 3D-pTi مكنة من خلال تقنيات التصنيع الإضافي (AM) بدلا من كونها متأصلة في التيتانيوم نفسه. كما تم تطبيق AM على مواد حيوية أخرى، بما في ذلك سبائك PEEK والكوبالت-كروم، مما يسمح بالتخصيص الهندسي في مرحلة التصميم. باستخدام تقنيات مثل الانصهار بالليزر الانتقائي (SLM) أو انصهار شعاع الإلكترون (EBM)، يمكن تحديد كل من هندسة الأقفاص الماكروسكوبي وبنية الشبكة المجهرية مسبقا خلال التصميم بمساعدة الحاسوب21,22. من خلال تعديل معلمات الطباعة وتطبيق خوارزميات تصميم الطوبولوجيا، يمكن تعديل القوة الهيكلية ومعامل المرونة مع الحفاظ على قنوات نمو العظام23,24. على الرغم من اختلاف SLM وEBM في خصائص المعالجة، إلا أن الأدلة الحالية لا تفضل بوضوح تقنية واحدة على الأخرى في تطبيقات بين الأجسام الشوكية. المبادئ الأساسية للتصميم التي تقوم عليها أقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد موضحة في الشكل 1.

الخصائص البيوميكانيكية
من منظور بيوميكانيكيكي، أحد الأهداف الرئيسية لتصميم أقفاص 3D-pTi هو تقريب معامل المرونة الكلي لعظم الإكسلوس البشري، بهدف تقليل تركيز الإجهاد عند واجهة العظم والزرع23,25. من خلال زيادة المسامية وتحسين اتجاه وشكل المقطع العرضي للدعامات الداعمة، يمكن خفض معامل المرونة الفعال بشكل كبير مع الحفاظ على قوة الضغط الكافية وأداء التعب، مما يؤدي إلى توزيع تحميل أكثر تجانسا عبر صفيحة نهاية الفقرة26. أظهرت تحليلات العناصر المحدودة والدراسات التجريبية في المختبر أن هياكل التيتانيوم المسامية المصممة جيدا أكثر فعالية من التيتانيوم الصلب أو أقفاص معدنية عالية الصلابة أخرى في تخفيف تركيزات الإجهاد المحلية وتقليل خطر انهيار الصفائح النهائية27. بالإضافة إلى ذلك، توفر الشبكة المسامية الداخلية مساحة لنمو العظام وتكوين تركيب بيولوجي داخلي مركب للعظم-معدن. مع امتلاء العظم الجديد تدريجيا للمسام، من المتوقع أن يتحول تقاسم الحمل داخل نظام القفص والصفيحة النهائية من أن يكون معتمدا بشكل أساسي على الزرعات إلى تركيب مشترك "زرع + عظم جديد"، مما قد يعزز الاستقرار الميكانيكي طويل الأمد28,29.

الخصائص البيولوجية والتكامل العظمي
بيولوجيا، قد تعزز خشونة السطح والبنية الدقيقة للتيتانيوم المسامي الالتصاق وهجرة وتمايز العظام للأروميات العظمية والخلايا الجذعية الميزنكيمية المشتقة من نخاع العظم 30,31,32. توفر الشبكة المسامية هيكلا ثلاثي الأبعاد يمكنه توجيه الخلايا للهجرة والتكاثر على طول أسطح الدعامة، مما يسهل ترسيب المصفوفة خارج الخلية والتمعدن، وقد يؤدي إلى عبور عظم ترابيكوري مستمر داخل وخارج القفص33. أفادت دراسات الخلايا المختبرية ونماذج حيوانية مختارة عن زيادة في تلامس العظم مع الزرعات ونسبة حجم العظم عند الواجهة لزراعة التيتانيوم المسامية مقارنة بالتحكم على السطح الأملس، مما يشير إلى تحسن التداخل العظمي في الظروف التجريبية 34,35. وفي الوقت نفسه، تسمح المسام المترابطة لخلايا البطانة بالتسلل إلى داخل الزرعة، مما يعزز تكوين الشبكات الميكروأوعية الدموية وبالتالي يدعم تغذية وتمثيل أيض العظم الجديد 36,37. كما أفادت بعض الدراسات بزيادة تنظيم السيتوكينات المفضلة لتكوين العظام على الأسطح التيتانيومية المسامية، مما يدعم قدرته على تعزيز اندماج العظام38,39.

التطبيقات الحالية في الاندماج بين الأجسام القطنية
مع التقدم في تقنيات التصنيع ومفاهيم التصميم، تم اعتماد أقفاص الهيكل بين الأجسام ثلاثية الأبعاد-pTi بشكل متزايد في إجراءات الاندماج القطني TLIF وLIF وALIF وغيرها من إجراءات الاندماج القطني 19,40,41. ومع ذلك، فإن الأدلة السريرية المتوفرة حاليا مستمدة إلى حد كبير من دراسات مركزية واحدة ذات عينات صغيرة نسبيا ومدة متابعة قصيرة. بالإضافة إلى ذلك، هناك تفاوت كبير في مواد المقارنات والتقنيات الجراحية، وتظل النتائج المتعلقة بمعدلات الهبوط ومعدلات إعادة العمليات وتحسينات محاذاة السهمية القطاعية غير متسقة عبر الدراسات.

الأدلة البيوميكانيكية والبيولوجية على ثلاثي الأبعاد في البوصة

المحاكاة الميكانيكية الحيوية والاختبارات الميكانيكية في المختبر
تشير تحليلات العناصر المحدودة والاختبارات الميكانيكية في المختبر إلى أن أقفاص 3D-pTi، من خلال تخصيص المسامية وبنية الشبكة، يمكن أن تقلل من معامل المرونة الفعال إلى نطاق أقرب إلى العظم القشري أو العظم المنعطف مع الحفاظ على القوة الميكانيكية الكافية، مما قد يخفف من الحماية من الإجهاد42,43. حلل تشانغ وآخرون أقفاص قطنية مسامية مصنعة بشكل إضافي وأبلغوا أنه، مقارنة بالتصاميم الصلبة التقليدية، تقلل التكوينات المسامية من إجهاد اللوحة النهائية وإجهاد القفص مع تحسين توزيع الحمل44. وأظهر زو وآخرون أيضا أن خفض صلابة القفص يقلل بشكل كبير من أقصى إجهاد اللوحة النهائية تحت ظروف تحميل مختلفة، مما قد يؤدي إلى تقليل خطر الهبوط45.

وجد تحليل العناصر المحدودة (FEA) حديثا يقارن بين أقفاص التيتانيوم المسامية التي تحتوي على شبكة فورونوي محاكاة حيوية مع هياكل الأقفاص التقليدية أن تصميم فورونوي يمكن أن يوفر تخفيلا إضافيا يقارب 50٪ في نطاق الحركة القطاعي و40٪–60٪ في إجهادات القفص/اللوحة النهائية، مما يشير إلى أن بنية شبكة ثلاثية الأبعاد مناسبة قد تحقق توازنا أكثر ملاءمة بين "الاستقرار" و"تقليل الإجهاد"46. من الناحية المادية، يقترب معامل المرونة الفعال لسبيكة Ti-6Al-4V المطبوعة ثلاثية الأبعاد (Ti6Al4V) من سبيكة العظم القشري ويتوافق بشكل أفضل مع خصائص التحميل الفسيولوجية للعمود الفقري الأمامي مقارنة بالتيتانيوم47 السائل. نظرا للتفاوت الكبير في طوبولوجيا الشبكة وتصميم المسامية بين الأقفاص المطبوعة ثلاثية الأبعاد، يجب تفسير النتائج البيوميكانيكية الكمية ضمن سياقات هيكلية محددة. وبناء عليه، يتم تلخيص المعلمات الكمية الميكانيكية الحيوية التمثيلية المذكورة في الأدبيات في الجدول 1 لتسهيل مقارنة خصائص التصميم الهيكلي والأداء الميكانيكي عبر أقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد المختلفة26، 48، 49، 50، 51، 52، 53، 54.

نماذج دمج القطن الكبيرة للحيوانات
في نموذج ناضج لدمج قطني في الطيور، قارن ماكغيلفراي وآخرون بين ثلاثة أنواع من الأقفاص—PEEK، التيتانيوم المرذش بالبلازما، و3D-pTi—التي زرعت في L2–3 وL4–5 عبر نهج أمامي، مع متابعة في الأسبوع 8–16. أظهرت الأجزاء في مجموعة 3D-pTi انخفاضا ملحوظا في نطاق الحركة، وكان كل من نسبة حجم العظم وتلامس العظم مع الزرع أعلى بشكل ملحوظ مقارنة بمجموعة PEEK. لوحظ نمو عظمي وعائي جديد واسع النطاق داخل البنية المسامية، بينما كانت أقفاص PEEK محاطة في الغالب بنسيج ليفي49. ومع ذلك، يجب أخذ الاختلافات في خصائص سطح الزرعة وغياب ظروف الطعم المتطابقة بين المجموعات في الاعتبار عند تفسير هذه النتائج. في نموذج مشابه للأوية، قارن لاراتا وآخرون مباشرة بين "3D-pTi بدون طعم عظم" و"PEEK مع تطع علوي حرقفي ذاتي"، ووجدوا أن 3D-pTi حقق نسبة كبيرة في حجم العظم وربط العظم عند الأسبوع الرابع والثامن55. نظرا لعدم التماثل في مكملات الطعم ونقاط التقييم المبكرة، فإن نسب هذه النتائج مباشرة فقط إلى هيكل القفص يستحق الحذر.

باستخدام نموذج الاندماج القطني الجانبي، أفاد والش وآخرون أن أقفاص التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد وفرت صلابة مقطعية مستقرة واندماجا شعاعيا موثوقا دون المساس بالسلامة، مما يدعم تطبيقها في إجراءات مثل LLIF56. ومن الجدير بالذكر أن الاختلافات في النهج الجراحي، وظروف التحميل، وتعريفات النقاط النهائية عبر الدراسات تحد من المقارنة الصارمة بين النماذج. أظهرت الدراسات السابقة للكلاب والأبيون على التيتانيوم النشط بيولوجيا المسامي أيضا أن أحجام المسام التي تبلغ حوالي 300–600 ميكرومتر مع الترابط الجيد يمكن أن تحفز نمو عظمي قوي57. تشير هذه النتائج إلى أن بنية المسامات وخصائص السطح، وليس التصنيع الإضافي نفسه، قد تكون المحددات الأساسية للتكامل البيولوجي. بشكل جماعي، على الرغم من أن نماذج الحيوانات الكبيرة تدعم إمكانية تراكيب التيتانيوم المسامية لتعزيز تفاعل العظم مع الزرعات في ظروف تجريبية، فإن التنوع في أنواع الحيوانات، وتقنية الجراحة، واستخدام الطعم، وطرق تقييم النتائج يحد من الاستقراء المباشر لأداء الاندماج السريري.

الأدلة الخلوية والجزيئية
ساعدت الدراسات المخبرية على المستويين الخلوي والجزيئي في توضيح الأساس البيولوجي الذي يقوم على التكامل العظمي الإيجابي ل 3D-pTi. تظهر Ti6Al4V المطبوعة ثلاثية الأبعاد سطحا خشنا وشبكة مسام ثلاثية الأبعاد مترابطة58. مقارنة بالتيتانيوم الأملس أو PEEK، ثبت أن هذه المادة تدعم التصاق وانتشار وتكاثر الخلايا العظمية والخلايا الجذعية الميزنكيمية بشكل أكثر فعالية، وترفع من تنظيم العلامات العظمية مثل الفوسفاتاز القلوي والعظم، مما يعزز ترسيب الكالسيوم59. تظهر التجارب في المختبر أيضا أنه على السقالات ثلاثية الأبعاد (3D-pTi) ذات تصاميم شبكة تحاكي العظام الحديدية، تميل الخلايا إلى المحاذاة على طول دعامات الشبكة، مع وجود ألياف إجهاد بارزة وأشرطة التمعدن، ومستوى التمايز العظامي مماثل أو حتى أفضل من ذلك الذي لوحظ في مجموعات PEEK60,61. تظهر الدراسات الحيوانية أيضا أن التيتانيوم المسامي يمكن أن يحقق نسبة كبيرة من حجم العظام وتلامس مباشر واسع بين العظاموالأقفاص 37. عند جمع هذه النتائج معا، تشير إلى أن التيتانيوم المسامي قد يعزز التكامل العظمي من خلال مزيج من تحسين التوافق الميكانيكي وبيئة دقيقة مناسبة لتكوين العظام، مما قد يقلل من تغليف الألياف ويعزز استقرار التكامل العظمي.

تباين تصميم أقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد
على الرغم من أنها غالبا ما تناقش كفئة زرعات واحدة، إلا أن أقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد تظهر تباينا كبيرا في معايير التصميم الهيكلي. توجد اختلافات في توزيع المسامية، وطوبولوجيا الشبكة، وحجم المسام، واستراتيجيات تعديل السطح، وتقنيات التصنيع الإضافي. تؤثر هذه الاختلافات في التصميم بشكل مباشر على معامل المرنة، وسلوك نقل الأحمال، وإمكانات نمو العظم، وتفاعلات الزرعة-الصفيحة النهائية. على سبيل المثال، تهدف هياكل الشبكة الموحدة بشكل أساسي إلى تحقيق تقليل المعامل العالمي، في حين قد تحسن البنى التدرجية أو المحاكاة الحيوية توزيع الإجهاد والتكامل البيولوجي بشكل أكبر. وبالمثل، ثبت أن النسيج الدقيق أو النانوي السطحي يعزز الارتباط الخلوي وتكامله العظمي بشكل مستقل عن خصائص المسامية الضخمة. لذلك، يجب تفسير النتائج البيوميكانيكية والسريرية المبلغ عنها عبر الدراسات في سياق معايير تصميم أقفاص محددة بدلا من نسب الفوائد الملحوظة بشكل موحد لجميع زرعات التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد.

الأداء السريري وتطبيق أقفاص ثلاثية الأبعاد (3D-pTi)
تلخص الدراسات السريرية التمثيلية التي تقيم سلامة وفعالية أقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد عبر تقنيات دمج قطني مختلفة في الجدول 2. ولتسهيل التفسير السياقي لنتائج الاندماج الإشعاعي، يتم أيضا الإبلاغ عن مواد الطعم المستخدمة في كل دراسة، نظرا لتأثيرها المحتمل على بيولوجيا الاندماج 62,63,64,65,66.

المؤشرات والسيناريوهات الجراحية
تم تطبيق أقفاص ثلاثية الأبعاد-pTi عبر عدة تقنيات دمج بين الأجسام القطنية، رغم أن تطبيقها السريري تم الإبلاغ عنه بشكل أكثر تكرارا في عدة سيناريوهات محددة. أولا، تستخدم بشكل شائع في إجراءات LLIF وALIF التي تتطلب دعما قويا للعمود الأمامي ومنطقة تلامس كبيرة في اللوحة النهائية. ثانيا، غالبا ما يتم اختيارها لإجراء جراحة التعديل لدى المرضى الذين لديهم فشل سابق في الاندماج أو جودة العظام ضعيفة، بهدف تعزيز نمو العظام وزيادة احتمالية نجاح الدمج. ثالثا، تم تطبيقها في أمراض تنكسية متعددة المستويات، حيث يسعى الجراحون إلى تقليل خطر فقدان الطول بين الفقرات مع الحفاظ على التوازن بين تصحيح التشوهات وجودة الاندماج.

معدلات الاندماج والنتائج الإشعاعية
تشير العديد من الدراسات المقارنة والمراجعات المنهجية إلى أن أقفاص 3D-pTi قد توفر مزايا مقارنة بأقفاص PEEK أو أقفاص التيتانيوم الصلب التقليدية فيما يتعلق بمعدلات اندماج القطن وخصائص الاندماج الإشعاعي. أجرى باتيل وآخرون مراجعة منهجية لسبع دراسات مقارنة شملت بيانات في المختبرية والحيوان والبشر، شملت 299 شخصا بشريا. ست من هذه الدراسات فضلت 3D-pTi على PEEK من حيث جودة الاندماج أو ربط العظام والغرسات والنتائج المرتبطة بالهبوط، دون زيادة واضحة في معدلات المراجعة67. وقد لوحظ هذا الاتجاه أيضا في عدة تحقيقات سريرية مستقبلية.

في تجربة عشوائية محكمة أحادية التعمية، قارن الباحثون بين أقفاص التيتانيوم المسامية ذات القوام الميكرو-نانوي المطبوعة ثلاثية الأبعاد (3DPPT) مع أقفاص PEEK في TLIF من مستوى واحد إلى مستويين. أظهرت مجموعة 3DPPT معدل نجاح اندماج مبكر أعلى بعد ستة أشهر، مما يشير إلى ميزة محتملة في تسريع كل من معدل وجودة الاندماج18,68.

بالنسبة للطرق الأمامية والجانبية، أفادت دراسة جماعية بأثر رجعي أحادي المركز أن استخدام أقفاص 3D-pTi في إجراءات ALIF/LLIF حقق اندماجا جزئيا يقارب 100٪ في متابعة الأشعة المقطعية لمدة سنة واحدة دون بروتين مورفوجيني للعظام البشري المؤتلف–2 (rhBMP-2)17. وجدت دراسة أخرى من LLIF أن أقفاص التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد المسامية كانت مرتبطة بنسبة أعلى من جسور العظام الأمامية بين الأجسام وتقييد أكبر لحركة الأوجه مقارنة بأقفاص التيتانيوم التقليديةالملولبة 69. في دراسة مقارنة مستقبلية، أفاد دينغ وآخرون أن أقفاص التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد أظهرت تلامسا أكبر بين العظم والزرعات، وكثافة عظمية أعلى داخل منطقة الاندماج، ودرجة هبوط أكثر ملاءمة مقارنة ب PEEK، رغم أن الفروق في درجات الألم والنتائج الوظيفية لم تكن ذات دلالة إحصائية68. على الرغم من أن عدة دراسات أبلغت عن نتائج إيجابية لدمج الأشعة الشعاعية، إلا أنه يجب تفسير هذه النتائج بحذر في ضوء قيود تصميم الدراسة، وتفاوت استخدام الطعم، والاختلافات في معايير تقييم التصوير. بشكل عام، تظل قاعدة الأدلة الحالية متجانسة وتستمد في الغالب من مجموعات صغيرة نسبيا غير عشوائية.

الاعتبارات المنهجية في تقييم الاندماج
يجب تفسير المقارنة المباشرة لنتائج الاندماج بين الدراسات ما قبل السريرية والسريرية بحذر بسبب التباين المنهجي الكبير. قد تؤثر الاختلافات في مواد الطعم، وأبعاد القفص، وتقنيات الجراحة، ونقاط الدراسة بشكل كبير على النتائج المبلغ عنها وتعقد نسب نتائج الاندماج فقط إلى تصميم القفص10,70. على وجه الخصوص، قد تعزز استراتيجيات التعزيز البيولوجي، بما في ذلك استخدام البروتينات الذاتية، أو الطراف العلوي، أو مصفوفة العظام المنزوعة المعادن (DBM)، أو البروتينات الشكلية العظمية (BMPs)، بشكل مستقل من معدلات الاندماج، وبالتالي تمثل عاملا مهما مربكا عند تقييم أداء الزرعات71.

بالإضافة إلى ذلك، لا يزال التقييم الإشعاعي للاندماج صعبا تقنيا. قد تعيق التشويهات المعدنية المرتبطة بزراعة التيتانيوم تصور تكوين العظام داخل القفص، مما قد يؤدي إلى التقليل من تقدير الاندماج. وعلى العكس، قد يكون من الصعب التمييز بين مواد الطعم المعدنية أو بدائل العظام المتبقية وبين العظم المتكون حديثا عند التصوير، مما قد يؤدي إلى المبالغة في تقدير معدلات الاندماج. قد تستفيد الدراسات المستقبلية من بروتوكولات التصوير الموحدة وطرق التقييم التكميلية، مثل التقييم النسيجي أو الميكانيكي الحيوي في النماذج ما قبل السريرية، لتحسين موثوقية وقابلية تفسير تقييم الدمج.

الهبوط الأرضي ونتائج السلامة
يعد انهيار نهاية الصفيحة الفقرية أحد المضاعفات الرئيسية التي تؤثر على النجاح طويل الأمد لعملية الاندماج القطني72. بالنسبة للنهج الجانبي، أظهرت مراجعة منهجية وتحليل تلوي لعام 2024 ل LLIF، شملت ثلاث دراسات و265 مريضا (441 قطعة إجمالا)، أن معدلات الهبوط الإجمالية كانت أقل بشكل ملحوظ في مجموعة 3D-pTi مقارنة بمجموعة PEEK (نسبة الاحتمالات [OR] ≈ 0.25)، مع انخفاض ملحوظ في الهبوط الشديد (OR ≈ 0.17)69. في سلاسل LLIF ذات الذراع الواحد المبكرة التي تستخدم أقفاص 3D-pTi، كانت معدلات الهبوط القطاعي حوالي 8٪، وحوالي 1.8٪ فقط من الأجزاء احتاجت إلى إعادة تشغيل للانهيار الشديد، وهو ما يبدو أكثر ملاءمة من المعدلات المبلغ عنها سابقا لأقفاص التيتانيوم الصلب أو PEEK73.

في إطار TLIF، تشير عدة دراسات جماعية وقواعد بيانات إلى أن أقفاص 3D-pTi قد تقلل من خطر إعادة الإجراء المرتبط بالسودارثروزيس74. أفاد ليفي وآخرون باتجاه انخفاض معدلات إعادة العمليات المرتبطة بالداء الكاذب في TLIF التي أجريت مع أقفاص 3D-pTi مقارنة بأقفاص PEEK غير المسامية، رغم أن الفرق المطلق كان صغيرا ويتطلب تأكيدا مع متابعة طويلة الأمد41. أظهرت بيانات واقعية من قاعدة بيانات إدارية كبيرة في الولايات المتحدة تقارن بين أقفاص التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد في دمج قطني وعصجي القطني أن كلا المجموعتين لديهما معدلات إعادة تشغيل ومراجعة تراكمية منخفضة خلال 3 و12 شهرا (حوالي 1٪–2٪)، دون فروق جوهرية بين المجموعات41.

حتى الآن، لا توجد أدلة مقنعة على أن أقفاص 3D-pTi مرتبطة بمضاعفات شديدة جديدة خاصة بالمواد المحددة. على الرغم من أن التشويهات الإشعاعية لا تزال تعتبر مهمة، إلا أن البنية المسامية قد تقلل جزئيا من تعتيم التصوير مقارنة بأقفاص المعادن الصلبة التقليدية. ومع ذلك، لا تزال البيانات عالية الجودة طويلة الأمد المتعلقة بجسيمات التآكل، وإطلاق أيونات المعادن، وتحلل الأجزاء المجاورة محدودة ويجب أن تكون محور الأبحاث المستقبلية.

زرعات خاصة بالمريض وحدود الأدلة الحالية
بالإضافة إلى الأقفاص القياسية "الجاهزة للاستخدام"، مكن التصنيع الإضافي من استكشاف الزرعات الخاصة بالمريض (PSIs) في دمج الأجسام القطنية. في التجارب المستقبلية متعددة المراكز باستخدام أقفاص التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بالمريض لعلاج LIF، أظهرت المتابعة تحسنا كبيرا في الألم ودرجات مؤشر الإعاقة أوسويستري (ODI)، إلى جانب معدلات اندماج مرضيةبلغت 18,75. أشارت المراجعات المنهجية التي قارنت هذه الأساليب مع تقنيات الدمج التقليدية إلى أن أقفاص التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بالمريض ليست على الأقل أقل جودة من الزرعات القياسية من حيث تخفيف الأعراض وجودة الحياة الصحية76,77.

ومع ذلك، استخدمت معظم الدراسات المتاحة تصاميم استقبالية بذراع واحد وتفتقر إلى المقارنات العشوائية المباشرة مع أقفاص 3D-pTi أو PEEK القياسية، مما يصعب عزل الفائدة التدريجية المنسوبة تحديدا إلى التصميم الفردي. في المرضى الذين يعانون من أمراض قطنية تنكسية في الغالب، قد توفر أقفاص 3D-pTi خصائص اندماج أشعة محسنة وتقلل من خطر فقدان الارتفاع بين الفقرات أو التعديل المرتبط بالداء الكاذب، دون وجود دليل واضح على زيادة المضاعفات أو التكاليف. ومع ذلك، لا تزال أي مزايا محتملة في النتائج السريرية طويلة الأمد والفعالية من حيث التكلفة غير مؤكدة في التجارب العشوائية المحكمة الأكبر مع متابعة ممتدة. لتوضيح التمركز المفاهيمي والحداثة في هذه المراجعة بالنسبة لتركيبات الأدلة المنشورة حديثا 78,79,80,81، يتم تلخيص مقارنة المراجعات التمثيلية في الجدول 3.

القيود والاتجاهات البحثية المستقبلية
القيود في جودة الأدلة وقابلية التعميم
على الرغم من النتائج المشجعة التي تم الإبلاغ عنها في الدراسات ما قبل السريرية والمبكرة، إلا أن المستوى العام للأدلة التي تدعم أقفاص الأجسام بين الأجسام ثلاثية الأبعاد لا تزال محدودة. معظم الدراسات السريرية هي مجموعات مركزية واحدة، أو استعادية، أو مجموعات مستقبلية صغيرة العينة، مع فترة متابعة تتراوح عادة بين 6 إلى 24 شهرا؛ فقط أقلية منها تتكون من التجارب المستقبلية أو المراجعات المنهجية65. بالإضافة إلى ذلك، هناك تفاوت كبير في الدراسات فيما يتعلق بالمنهج الجراحي (TLIF/LLIF/ALIF)، وعدد المستويات الملتصقة، ووجود تشوه أو تشوه الزراعة الفقارية، واستخدام البروتينات الذاتية أو البروتينات الشكلية العظمية، والمعايير الهيكلية المحددة للأقفاص.

النقاط النهائية أيضا غير متسقة: بعض الدراسات تستخدم تصنيف اندماج برانتيغان-ستيفي المعتمد على الأشعة المقطعية أو جسر العظام بين الأجسام كنتائج أساسية، بينما تركز دراسات أخرى على تصنيف الهبوط أو معدلات إعادة العملية. حتى معايير تعريف وتصنيف "الهبوط" ليست موحدة. وبالتالي، فإن البيانات المتاحة حاليا أكثر ملاءمة لتحديد اتجاهات مستوى الإشارة بدلا من تأسيس استنتاجات سببية قوية. من منظور التصوير، فإن التشويهات المعدنية المرتبطة بزراعة التيتانيوم معروفة جيدا في الأشعة الشوكية وقد تتداخل مع التقييم الدقيق لتكوين العظم في تصوير الأشعةالمقطعية 56. يمكن أن تؤدي تأثيرات تقسية الشعاع والتشتت إلى إخفاء واجهة العظم والزرعة، خاصة داخل الهياكل المسامية. في نماذج الحيوانات الكبيرة، قد تبدو الهياكل التيتانيوم المسامية كثيفة الإشعاع عند التصوير، مما يصعب التمييز بين العظم الجديد والشبكة المزروعة. وعلى العكس، قد يكون من الصعب أيضا التمييز بين المواد المتبقية من الطعم أو بدائل العظام المعدنية والجسر العظمي الحقيقي.

هذه العوامل المتعلقة بالتصوير تسبب عدم اليقين في تقييم الاندماج الإشعاعي وقد تؤدي إما إلى التقليل أو المبالغة في تقدير حالة الاندماج الفعلية. وبشكل مجتمع، تشير هذه الاعتبارات إلى أن المزايا الإشعاعية المبلغ عنها لأقفاص 3D-pTi يجب تفسيرها بحذر في ضوء محدودية التصوير وتنوع تصميم الدراسة.

غياب مادة وتصميم هيكلي "مثالي" موحدين
من منظور المواد والهندسة الإنشائية، تكمن الميزة الرئيسية ل 3D-pTi في القدرة على تحقيق معامل مرن "قابل للتخصيص" وقنوات نمو العظام عن طريق تعديل المسامية، حجم المسام، وطوبولوجيا الشبكة. ومع ذلك، لا يوجد حاليا إجماع حول أي نطاق المسامية (مثلا، 50٪–80٪)، أو حجم المسام (مثلا، 300–600 ميكرومتر)، أو نوع الشبكة (مثل فورونوي، الهيكل الثماني) هو الأنسب لبيئة التحميل وجودة عظام الألواح القطنية. ومن المهم أن لا يزال من غير المؤكد ما إذا كان هناك تصميم واحد "مثالي" للسقالة، أو ما إذا كانت عدة تكوينات هيكلية قد تحقق استقرارا ميكانيكيا كافيا وتكاملا بيولوجيا تحت ظروف سريرية مختلفة. تشير الاختبارات الميكانيكية الحديثة إلى أن قفص ثلاثي الأبعاد ثلاثي الأبعاد محسن بنسبة تقارب 70٪ من المسامية وشكل خارجي متوافق تشريحيا يمكن أن يعزز بشكل كبير مقاومة الهبوط26. ومع ذلك، يجب تفسير هذه النتائج على أنها نموذجية محددة بدلا من تعميم شامل.

وفي الوقت نفسه، بينما يعزز الهيكل الأكثر مسامية من قدرة نمو العظام، فإنه يثير أيضا مخاوف بشأن قوة الإرهاق والمتانة على المدى الطويل. قد تؤثر المسامية العالية جدا على مقاومة التعب وتزيد من خطر تكون الشقوق الدقيقة والفشل الهيكلي، بينما قد تكون المسامية المنخفضة جدا غير ملائمة لنمو العظام وتقاسم الأحمال. أجريت معظم الدراسات الموجودة على نماذج حيوانية صحية أو على مرضى لديهم جودة عظم محفوظة نسبيا. هناك نقص في البيانات المنهجية لتحديد ما إذا كان يجب تعديل تصاميم 3D-Ti بطريقة خاصة بالمريض للأشخاص الأكبر سنا الذين يعانون من هشاشة العظام أو أمراض العظام الأيضية أو الاستخدام طويل الأمد للجلوكوكورتيكويدات. قد تستفيد الأبحاث المستقبلية من التركيز على تحديد "نطاقات التصميم المناسبة" لسياقات بيوميكانيكية وبيولوجية محددة بدلا من تحديد هيكل هيكلي مثالي للسقالة.

التحديات الاقتصادية والتنظيمية والتنفيذية
يرتبط التصنيع الإضافي لزراعة العمود الفقري عادة بتكاليف إنتاج أعلى وتعقيد تقني أكبر مقارنة بالأجهزة التقليدية المعيارية. تقدم الزرعات المطبوعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بالمريض أيضا اعتبارات إضافية تتعلق بمسارات الموافقة التنظيمية، ومتطلبات مراقبة الجودة، ومسؤوليات المراقبة بعد السوق. في الوقت الحالي، لا تزال التقييمات الاقتصادية الصحية الرسمية التي تقيم تحديدا تكلفة الفعالية أو التكلفة المنفعة لأقفاص 3D-pTi في دمج الفقرات القطنية محدودة. تشير البيانات الواقعية المتاحة إلى أن تكاليف الاستشفاء قصيرة الأجل واستخدام الموارد حول العمليات قابلة للمقارنة بشكل عام مع تلك الخاصة بالزرعات التقليدية؛ ومع ذلك، لا تزال التحليلات الاقتصادية طويلة الأجل القوية تفتقر إلى النتائج. علاوة على ذلك، لم يتم توحيد سياسات التعويض والتوصيات الإرشادية لزراعة العمود الفقري المطبوعة ثلاثية الأبعاد عبر أنظمة الرعاية الصحية بعد. عند جمع هذه العوامل معا، تبرز الحاجة إلى تقييم اقتصادي أوضح وأطر تنظيمية قبل تقييم التبني السريري الأوسع بالكامل.

مجالات أولوية للأبحاث المستقبلية والترجمة السريرية
على الرغم من أن الدراسات قبل السريرية والسريرية المبكرة تشير إلى مزايا محتملة لأقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد، إلا أن قاعدة الأدلة الحالية لا تزال متجانسة ومحدودة من حيث المتابعة طويلة الأمد. ستستفيد التحقيقات المستقبلية من تقارير أكثر توحيدا لمعايير التصميم الهيكلي وتعريفات النتائج لتحسين قابلية المقارنة عبر الدراسات. بالإضافة إلى ذلك، ستكون البيانات السريرية طويلة الأمد والدراسات المقارنة المصممة بشكل مناسب ضرورية لتوضيح المتانة، وسلوك الهبوط، والنتائج الوظيفية. تظل التقنيات الناشئة، بما في ذلك استراتيجيات تصميم الزرعات الخاصة بالمريض وأساليب النمذجة المعتمدة على البيانات، استكشافية وتتطلب مزيدا من التحقق قبل النظر في التكامل السريري الروتيني.

الاستنتاجات

تمثل أقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد تطورا تقنيا حديثا في جراحة الاندماج القطني، وقد تم التحقيق في الدراسات ما قبل السريرية والسريرية المبكرة. تشير الأدلة المتاحة إلى أن بنية الشبكة الخاصة بها قد تسهل التوافق الميكانيكي والتفاعل بين العظم والغرسات تحت ظروف معينة. ومع ذلك، لا تزال البيانات المقارنة الحالية مقارنة بالتيتانيوم التقليدي، وPEEK التقليدي، وأقفاص PEEK المصنعة بشكل إضافي محدودة وغير متجانسة، مما يمنع الاستنتاجات الحاسمة بشأن الأداء السريري النسبي. تتطلب التحمل طويل الأمد، والفعالية من حيث التكلفة، وتقييم النتائج الموحد مزيدا من البحث. في الوقت الحالي، يجب اعتبار أقفاص 3D-pTi خيارا واحدا من بين عدة تقنيات زراعة بين الأجسام المتاحة، مع توضيح دورها السريري الدقيق من خلال أبحاث مقارنة عالية الجودة مستقبلية.

figure-results-1
الشكل 1: مبادئ التصميم لأقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد. تسمح البنية المسامية المسيطر عليها والشبكة بتعديل معامل المرونة نحو العظام المنعطفة، مما يسهل نقل الأحمال الفسيولوجية بشكل أكبر وربما يقلل من الحماية من الإجهاد. قد تدعم الشبكة المسامية المترابطة نمو العظام وتكوين الأوعية الدموية، مما يساهم في تحسين التكامل العظمي واستقرار الزرعات على المدى الطويل، مع تقليل خطر هبوط الأقفاص. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

العنوانالدراسةالسنةنوع الدراسةالنموذجالنتائج الرئيسية
جايير وآخرون (48)2016دراسة حيوانات بيوميكانيكيةنموذج الخنزيرسقالة التيتانيوم المسامية مقابل PEEK مقابل Allograftأظهرت سقالة التيتانيوم المسامية واجهة عظمية مع الزراعة أقوى بكثير وتكاملها العظمي بشكل أفضل.
ماكغيلفراي وآخرون (49)2018دراسة حيوانية مقارنةنموذج دمج قطني في البقر (الأغنام)قفص النظر؛ PEEK المطلي بالتيتانيوم المسام المرشوش بالبلازما (PSP)؛ قفص سبيكة التيتانيوم المسامي المطبوع ثلاثي الأبعاد (PTA)أظهرت أقفاص سبيكة التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد نمو عظمي أكبر بشكل ملحوظ، ونطاق حركة أقل، وزيادة في صلابة البناء مقارنة بأقفاص PEEK وPSP، مما يشير إلى تفوق التكامل العظمي وإمكانات الاندماج.
كاربنتر وآخرون (50)2018تحليل العناصر المحدودةنموذج FE الحاسوبي المعتمد على هندسة زرع الأشعة المقطعية الدقيقةهياكل زرع التيتانيوم (Ti) المطبوعة ثلاثية الأبعاد المسامية مقابل الغرسات المطبوعة ثلاثية الأبعادزاد ال PEEK المسامي بشكل كبير من مشاركة الحمل مع العظم المغري مقارنة بالتيتانيوم المسامي (مثلا، ~66٪ مقابل ~13٪ نقل الحمل بعد 4 أسابيع تحت الضغط) وأدى إلى زيادة في إجهاد فسيولوجي أعلى في العظم المجاور، مما يشير إلى بيئة ميكانيكية أكثر ملاءمة للحفاظ على العظام وتكامل العظم.
تشانغ وآخرون (51)2020تجربة حيوانية محكومةنموذج الاندماج بين الأجسام القطنية لماكاك الريسوس (OLIF)قفص Ti6Al4V مسام مطبوع ثلاثي الأبعاد؛ أقفاص مليئة بسيمفاستاتين/بولوكسامر هيدروجيل 407 مقابل الهيدروجيل فقط مقابل قفص فارغزاد الهيدروجيل المحمل بسيمفاستاتين في أقفاص التيتانيوم المسامية بشكل ملحوظ من نمو العظام، والنشاط العظمي (PET/CT SUV)، ونسبة حجم العظام، وانخفاض حركة القراءة النسائية، مما يشير إلى تحسن في اندماج العمود الفقري والاستقرار الميكانيكي.
يي-ياناغيشيتا وآخرون (52)2022الاختبار الميكانيكي الحيوي في المختبرنموذج كتلة الفوم البولي يوريثان يحاكي صفائح نهاية الفقراتقفص تيتانيوم مسامي (شبكة الجسم + صفائح نهائية مسامية دقيقة); قفص الظلال المسامي؛ قفص التيتانيوم الهيكليأظهر قفص التيتانيوم المسامي أفضل مقاومة للهبوط مع أعلى صلابة كتلة وأقل إزاحة هبوط ديناميكية مقارنة بأقفاص PEEK وتيتانيوم المسامية وذات الهيكل، مما يشير إلى أن تصميم الأقفاص يلعب دورا أكبر من المادة وحدها في منع الهبوط.
فوغل وآخرون (26)2022دراسة ما قبل سريرية مقارنة (اختبار ميكانيكي في المختبر + دراسة حيوانات في الجسم الحي)نموذج هبوط كتلة رغوة البولي يوريثان (ASTM F2267) ونموذج اندماج بين الأجسام القطنية في الأبوقفص Ti-6Al-4V المسامي المطبوع ثلاثي الأبعاد مع شبكة جسم محسنة للإجهاد وصفائح نهائية مسامية دقيقة (Modulus XLIF)تصميم قفص التيتانيوم المسامي قلل من صلابة الزرعة، وأظهر مقاومة عالية للهبوط (صلابة الكتلة ≈1976.8 نيوتن/مم)، وأظهر نمو عظمي تدريجي واندماجها في نموذج أبويجي بمعدلات اندماج 87.5٪ عند الأسبوع 12 و100٪ في الأسبوع 26.
شو وآخرون (53)2022تجربة الحيوانات في المختبر + في الجسم الحينموذج زراعة الخلايا العظمية MC3T3-E1 وعيب عظم الفخذ للأرانبسقالات Ti6Al4V المطبوعة بثلاثية الأبعاد مع منشور سداسي أضلاع مجوف مقابل هياكل مسام منشورية مثلثية مجوفةأظهر هيكل التيتانيوم المسامي المنشور السداسي التصاق خلوي أكبر، ونشاط ALP أعلى، وتكامل عظمي أفضل وتكوين عظم جديد مقارنة ببنية المنشور المثلث.
جونسون وآخرون (54)2023دراسة الحيوانات قبل السريرية مع تحليلات الميكانيكا الحيوية، والميكروميكرو المقطعي المحوط، والتحليل النسيجينموذج دمج بين الأجسام في قطن البقر (6 أغنام؛ L2–L3 و L4–L5)أقفاص شبكة Ti6Al4V مسامية مصنعة بشكل إضافي: شبكة الجسم مقابل تصميم شبكة الجسم + السطححقق كلا تصميمي أقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد نتائج اندماج إيجابية؛ أظهرت أقفاص الشبكة الجسدية تلامس عظامي أعلى بشكل ملحوظ مقارنة بأقفاص الشبكة السطحية، وكان أداء الاندماج العام أفضل من أقفاص PEEK المبلغ عنها سابقا.

الجدول 1: ملخص الدراسات البيوميكانيكية والبيولوجية التمثيلية على أقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد المستخدمة في الاندماج بين الأجسام القطنية. يلخص هذا الجدول الدراسات التجريبية التمثيلية التي تحقق في الأداء البيوميكانيكي والبيولوجي للأقفاص بين الأجسام التيتانيوم المسامية أو المطبوعة ثلاثية الأبعاد المستخدمة في أبحاث اندماج الفقر. تشمل الدراسات المشمولة تحليلات العناصر المحدودة، والاختبارات الميكانيكية في المختبر ، والتجارب الخلوية، ونماذج اندماج الحيوانات قبل السريري. تشمل النتائج المبلغ عنها صلابة الغرس، مقاومة الهبوط، تلامس العظم مع الزرعة، نمو العظم، والاستقرار البيوميكانيكي المرتبط بالاندماج. مجتمعة، توفر هذه الدراسات أدلة ميكانيكية تدعم المزايا المحتملة للهياكل التيتانيوم المسامية في تحسين توزيع الأحمال، وتقليل الحماية من الإجهاد، وتعزيز التكامل العظمي. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الجدول.

الدراسةالسنةالنهجتصميم الدراسةحجم العينةمتابعةالنتائج الإشعاعيةالمقارن
عادل أميني د. وآخرون (62)2021LLIFمقارنة استعادية113 مريضا (186 مستوى)6–12 شهراالهبوط الهوسي الشديد: 3.0٪ (Ti) مقابل 18.5٪ (PEEK)Ti مطبوعة ثلاثية الأبعاد مقابل PEEK
كورسو كا.  وآخرون (63)2022ألف / PLIFالمجموعة الوصفية الاستعادية93 مريضا في كل مجموعة6 أشهرالمراجعة: 0٪ (Ti) مقابل 0.5٪ (PEEK)Ti مطبوعة ثلاثية الأبعاد مقابل PEEK
آلان ن.  وآخرون (64)2023LLIFمجموعة استرجاعية مع مطابقة الميلمستويات 97 مقابل 9712 شهراالهبوط: 27٪ مقابل 8٪pTi مقابل PEEK
سيجي ن.  وآخرون (65)2023XLIFدراسة مقارنة بأثر رجعي32 مريضا3 أشهرVEC: 8٪ مقابل 45٪Ti مطبوعة ثلاثية الأبعاد مقابل PEEK
دونالدسون سي.  وآخرون (66)2024ألف / ليفمجموعة الاسترجاع50 مريضا (66 مستوى)12 شهراالهبوط الأرضي 3.03٪لا شيء (بذراع واحدة)

الجدول 2: الدراسات السريرية الرئيسية التي تقيم سلامة وفعالية أقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعاد في اندماج الأجسام القطنية. يلخص هذا الجدول الدراسات السريرية التمثيلية التي تحقق في النتائج الإشعاعية والسريرية المرتبطة بأقفاص التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد في إجراءات الاندماج بين الأجسام القطنية، بما في ذلك الاندماج الجانبي بين الأجسام القطنية (LLIF)، الاندماج بين الأجسام القطني الأمامي (ALIF)، الاندماج بين الأجسام القطني الخلفي (PLIF)، والاندماج الجانبي الشديد بين الأجسام (XLIF). يعرض الجدول تصميم الدراسة، حجم العينة، مدة المتابعة، والنتائج الشعاعية الرئيسية مثل هبوط الأقفاص، وتكون الكيس في نهاية الصفائح الفقرية، ومعدلات المراجعة. تم تضمين كل من الدراسات المقارنة (التيتانيوم المسامي مقابل أقفاص PEEK) والسلسلة السريرية ذات الذراع الواحد لتقديم نظرة عامة على الأدلة السريرية الحالية المتعلقة باستقرار الزرعات وسلامتها قصيرة المدى. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الجدول.

لاالمؤلفالسنةنوع المراجعةمحور المراجعةالميكانيكا الحيويةالنتائج السريريةالتصميم / التصنيعالإطار المفاهيمي
1دوان ي (78)2024المراجعة المنهجية والتحليل التلويمقارنة سريرية بين أقفاص Ti المطبوعة ثلاثية الأبعاد وأقفاص PEEKلانعممحدودلا
2بيروجبوريبون س (79)2024تحليل تلوي الشبكةنتائج الاندماج عبر مواد الأقفاص المختلفةلانعممحدودلا
3لي جي جي (80)2025مراجعة سرديةالتطور التاريخي لأقفاص التيتانيوم وتقنية الطباعة ثلاثية الأبعادمحدودمحدودنعملا
4هذه المراجعة/مراجعة سردية تكامليةالتخليق الآلي لمبادئ التصميم، والأداء الميكانيكي الحيوي، والتكامل العظمي، والنتائج السريرية لأقفاص التيتانيوم المسامية المطبوعة ثلاثية الأبعادنعمنعمنعمنعم

الجدول 3: مقارنة بين المراجعات الحديثة لأقفاص التيتانيوم المطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ونطاق المراجعة الحالية. يقارن هذا الجدول بين المراجعات الحديثة الممثلة حول أقفاص التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد مع المراجعة الحالية من حيث نوع المراجعة، وتركيز البحث الأساسي، والتغطية الموضوعية. تشمل الجوانب الرئيسية التي تم تقييمها ما إذا كانت المراجعات تناولت الآليات الميكانيكية الحيوية، والنتائج السريرية، وتصميم الزرعات، ومبادئ التصنيع الإضافي، والأطر المفاهيمية الأوسع التي تدمج وجهات النظر الهندسية والسريرية. تسلط هذه المقارنة الضوء على توسيع نطاق المراجعة الحالية، التي تدمج الأدلة الميكانيكية الحيوية والبيولوجية والتصميم والسريرية لتوفير تركيب مفاهيمي أكثر شمولا. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الجدول.

الإفصاحات

يعلن جميع المؤلفين أنهم لا يواجهون تضارب مصالح يتعلق بتصميم أو تحليل أو نشر هذا العمل. لا توجد علاقات مالية أو أدوار استشارية أو طلبات براءات اختراع أو مصالح متنافسة أخرى مرتبطة بهذه المخطوطة. التصور: بنغ صن وكاي سو؛ مراجعة الأدبيات: كاي سو؛ الكتابة — المسودة الأصلية: كاي سو؛ الكتابة—مراجعة وتحرير: بنغ صن؛ الإشراف: بنغ سون.

شكر وتقدير

يعبر المؤلفون عن تقديرهم الصادق للزملاء الذين قدموا الدعم في استرجاع الأدبيات، وتنظيم البيانات، والنقاشات الأكاديمية. ونشكر أيضا مؤسستنا على توفير بيئة بحثية داعمة ومساعدة إدارية، مما مكن من إتمام هذا العمل بسلاسة. تم استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي لتحرير اللغة وصقل المخطوطة. يتحمل المؤلفون المسؤولية الكاملة عن محتوى وتفسير العمل.

المراجع

  1. Kim, H. S., Wu, P. H., Jang, I. T. Lumbar degenerative disease part 1: anatomy and pathophysiology of intervertebral discogenic pain and radiofrequency ablation of basivertebral and sinuvertebral nerve treatment for chronic discogenic back pain. Int J Mol Sci. 21 (4), (2020).
  2. Fakhoury, J., Dowling, T. J. Lumbar spinal stenosis. , StatPearls Publishing. Treasure Island, FL. (2025).
  3. Young, J. J., et al. Prevalence of multimorbid degenerative lumbar spinal stenosis with knee and/or hip osteoarthritis: Protocol for a systematic review and meta-analysis. Syst Rev. 9 (1), 232(2020).
  4. Fortunati, M., Rossi-Mossuti, F., Muroi, C. Degenerative lumbar spinal disorders and their treatment options. Praxis Bern. 109 (2), 87-95 (2020).
  5. Mehren, C., Ostendorff, N., Schmeiser, G., Papavero, L., Kothe, R. Do TLIF and PLIF techniques differ in perioperative complications? Comparison of complication rates of two high-volume centers. Global Spine J. 15 (1), 84-93 (2025).
  6. Yunga Tigre, J., et al. Risk factors for vascular injuries in anterior lumbar interbody fusion: a single-institution retrospective study. J Neurosurg Spine. 41 (1), 17-23 (2024).
  7. Shi, J., et al. Meta-analysis of the efficacy and safety of OLIF and TLIF in the treatment of degenerative lumbar spondylolisthesis. J Orthop Surg Res. 19 (1), 242(2024).
  8. Ogata, Y., et al. The optimal patient position on the surgical table for lateral lumbar interbody fusion in adult spinal deformity using three-dimensional computed tomography. Spine Surg Relat Res. 8 (2), 180-187 (2024).
  9. Segi, N., et al. Trabecular bone remodeling after posterior lumbar interbody fusion: comparison of osseointegration in porous titanium cages and polyether-ether-ketone cages. Global Spine J. 15 (1), 66-75 (2025).
  10. You, K. H., et al. Effect of cage material and size on fusion rate and subsidence following biportal endoscopic transforaminal lumbar interbody fusion. Neurospine. 21 (3), 973-983 (2024).
  11. Talukdar, R. G., Dhara, S., Gupta, S. Bone ingrowth in randomly distributed porous interbody cage during lumbar spinal fusion. Med Eng Phys. 133, 104248(2024).
  12. Liu, J., Xue, K., Li, S., Zhang, Y., Cheng, J. Whole-lesion histogram analysis of T1- and T2-weighted imaging for differentiating adrenal adenoma and pheochromocytoma using support vector machine. Can Assoc Radiol J. 72 (3), 452-459 (2021).
  13. Liang, Y., et al. Effects of different orientations of cage implantation on lumbar interbody fusion. World Neurosurg. 140, e97-e104 (2020).
  14. Mokawem, M., Katzouraki, G., Harman, C. L., Lee, R. Lumbar interbody fusion rates with 3D-printed lamellar titanium cages using calcium phosphate bone graft. J Clin Neurosci. 68, 134-139 (2019).
  15. Tan, J. H., Cheong, C. K., Hey, H. W. D. Titanium cages may be superior to PEEK cages in lumbar interbody fusion: systematic review and meta-analysis. Eur Spine J. 30 (5), 1285-1295 (2021).
  16. Ragni, E., et al. Superior osteo-inductive and osteo-conductive properties of trabecular titanium versus PEEK scaffolds on human mesenchymal stem cells. Int J Mol Sci. 22 (5), 2379(2021).
  17. Calek, A. K., Hochreiter, B., Buckland, A. J. 3D-printed titanium cages for anterior and lateral lumbar interbody fusion result in excellent fusion rates one year after surgery. Global Spine J. 16 (1), 341-348 (2025).
  18. Weinberg, J. H., et al. Lumbar fusion with micro- and nano-textured porous titanium versus PEEK interbody cages in TLIF: Randomized controlled trial. Global Spine J. 16 (1), 434-445 (2025).
  19. Liu, S. X., et al. 3D-printed porous titanium versus PEEK cages in lateral lumbar interbody fusion: systematic review and meta-analysis. Front Med Lausanne. 11, 1389533(2024).
  20. Wang, H., Zhang, H., Xiao, C., Zhang, K., Qi, L. Clinical and radiological outcomes of titanium cage versus PEEK cage in lumbar interbody fusion: Systematic review and meta-analysis. Neurosurg Rev. 48 (1), 295(2025).
  21. Smit, T., Aage, N., Haschtmann, D., Ferguson, S. J., Helgason, B. Patient-specific spinal fusion cages designed by full-scale topology optimization. J Mech Behav Biomed Mater. 159, 106695(2024).
  22. Pan, C. T., et al. Design of customized interbody fusion cages of Ti64ELI with gradient porosity by selective laser melting process. Micromachines Basel. 12 (3), 307(2021).
  23. Huang, S. F., et al. Biomechanical evaluation of an osteoporotic anatomical 3D printed posterior lumbar interbody fusion cage with lattice design. Int J Bioprint. 9 (3), 697(2023).
  24. Ho, N. C., et al. Evaluation of topology optimization using 3D printing for bioresorbable fusion cages: a biomechanical study in a porcine model. Spine Phila Pa 1976. 48 (4), E46-E53 (2023).
  25. Mushtaq, R. T., et al. Optimization of 3D-printed bio-based super tough PLA scaffolds for cancellous bone regeneration. Int J Biol Macromol. 316 (1), 144466(2025).
  26. Fogel, G., et al. Subsidence and fusion performance of a 3D-printed porous interbody cage with stress-optimized lattice. Spine J. 22 (6), 1028-1037 (2022).
  27. Liu, B., et al. Structural design and finite element simulation analysis of graded porous titanium implant. Int J Mol Sci. 23 (17), 10090(2022).
  28. Lei, H., et al. Structural optimization of 3D-printed porous titanium implants promotes bone regeneration for enhanced biological fixation. ACS Appl Mater Interfaces. 17 (12), 18059-18073 (2025).
  29. Sadighi, A., et al. Prediction of bone ingrowth into porous swelling bone anchors using an osteoconnectivity-based adaptive finite element algorithm. Med Biol Eng Comput. 63, 2923-2942 (2025).
  30. Idaszek, J., et al. Mimicking nature: Effect of architectural design inspired by cancellous bone on the biological response of hMSC cultured on titanium scaffolds fabricated by laser beam powder bed fusion. J Biomed Mater Res A. 113 (1), e37860(2025).
  31. Guo, W., et al. Multiscale hierarchical micro- and nano-surface induced by high-repetition-rate femtosecond laser promote peri-implant osseointegration. ACS Appl Bio Mater. 8 (2), 1621-1634 (2025).
  32. Tambun, D. V., et al. Titanium surface roughness mediated macrophage polarization influences osteogenic differentiation of periodontal ligament-derived mesenchymal stromal cells. Eur J Dent. 20 (1), 105-113 (2025).
  33. Chu, S., et al. Hierarchical interconnected porous scaffolds with regulated interfacial nanotopography exhibit antimicrobial, alleviate inflammation, promote neovascularization, and tissue integration for bone regeneration. Biomaterials. 318, 123186(2025).
  34. Zhang, T. M., et al. Effects of 3D-printed porous Ti-6Al-4V scaffold pore structure and micro-nano surface topography on the repair of maxillofacial bone defects. Materials & Design. 257, 114376(2025).
  35. Shu, T., et al. Microscale bone interlocking enhances osseointegration strength on the rough surface of 3D-printed titanium implants: Experimental and finite element analysis. BMC Oral Health. 25 (1), 208(2025).
  36. Deering, J., et al. Osseointegration of functionally graded Ti6Al4V porous implants: Histology of the pore network. Biomater Adv. 155, 213697(2023).
  37. Wu, M. H., et al. In vitro and in vivo comparison of bone growth characteristics in additive-manufactured porous titanium, nonporous titanium, and porous tantalum interbody cages. Materials Basel. 15 (10), 3670(2022).
  38. Wang, X., Nie, Z., Chang, J., Lu, M. L., Kang, Y. Multiple channels with interconnected pores in a bioceramic scaffold promote bone tissue formation. Sci Rep. 11 (1), 20447(2021).
  39. Greer, A. I. M., et al. Nanopatterned titanium implants accelerate bone formation in vivo. ACS Appl Mater Interfaces. 12 (30), 33541-33549 (2020).
  40. Farber, S. H., et al. Computed tomography assessment of long-term fusion and subsidence for anterior lumbar interbody fusion performed at the lumbosacral junction. Clin Spine Surg. 39 (1), E38-E44 (2025).
  41. Levy, H. A., et al. Do three-dimensional printed porous titanium relative to polyetheretherketone interbody cages reduce complications and revisions after transforaminal lumbar interbody fusion. Global Spine J. 16 (1), 185-195 (2025).
  42. Zhang, C., Wang, Y. Biomechanical analysis of axial gradient porous dental implants: a finite element analysis. J Funct Biomater. 14 (12), 557(2023).
  43. Chowdhury, S., Anand, A., Singh, A., Pal, B. Evaluation of mechanical properties of Ti-25Nb BCC porous cell structures and their association with porosity: A finite element and analytical study. Proc Inst Mech Eng H. 235 (7), 827-837 (2021).
  44. Zhang, Z., et al. Biomechanical analysis of porous additive manufactured cages for lateral lumbar interbody fusion: a finite element analysis. World Neurosurg. 111, e581-e591 (2018).
  45. Zou, D., et al. Biomechanical analysis of lumbar interbody fusion cages with various elastic moduli in osteoporotic and non-osteoporotic lumbar spine. Global Spine J. 14 (7), 2053-2061 (2024).
  46. Zhu, C., Deng, K., Shao, Z., Wang, Y. Biomechanical optimization of lumbar fusion cages with a porous design: a finite element analysis. Appl Sci. 15 (10), 5384(2025).
  47. Zhang, H., et al. Biomaterials for interbody fusion in bone tissue engineering. Front Bioeng Biotechnol. 10, 900992(2022).
  48. Guyer, R. D., Abitbol, J. J., Ohnmeiss, D. D., Yao, C. Evaluating osseointegration into a deeply porous titanium scaffold: a biomechanical comparison with PEEK and allograft. Spine Phila Pa 1976. 41 (19), E1146-E1150 (2016).
  49. Mcgilvray, K. C., et al. Bony ingrowth potential of 3D-printed porous titanium alloy: A direct comparison of interbody cage materials in an ovine lumbar fusion model. Spine J. 18 (7), 1250-1260 (2018).
  50. Carpenter, R. D., et al. Effect of porous orthopaedic implant material and structure on load sharing with simulated bone ingrowth: A finite element analysis comparing titanium and PEEK. J Mech Behav Biomed Mater. 80, 68-76 (2018).
  51. Zhang, W., et al. 3D-printed porous titanium cages filled with simvastatin hydrogel promote bone ingrowth and spinal fusion in rhesus macaques. Biomater Sci. 8 (15), 4147-4156 (2020).
  52. Yee-Yanagishita, C., et al. Biomechanical comparison of subsidence performance among three modern porous lateral cage designs. Clin Biomech Bristol. 99, 105764(2022).
  53. Xu, Z., et al. In vitro and in vivo analysis of the effects of 3D-printed porous titanium alloy scaffold structure on osteogenic activity. Biomed Res Int. 2022, 8494431(2022).
  54. Johnson, J. W., et al. Novel 3D printed lattice structure titanium cages evaluated in an ovine model of interbody fusion. JOR Spine. 6 (3), e1268(2023).
  55. Laratta, J. L., et al. 3D-printed titanium cages without bone graft outperform PEEK cages with autograft in an animal model. Spine J. 22 (6), 1016-1027 (2022).
  56. Walsh, W. R., et al. Preclinical evaluation of lateral interbody fusions using 3D printed PEEK or 3D printed titanium cages. N Am Spine Soc J. 23, 100756(2025).
  57. Loenen, A. C. Y., et al. Early bone ingrowth and segmental stability of a trussed titanium cage versus a polyether ether ketone cage in an ovine lumbar interbody fusion model. Spine J. 22 (1), 174-182 (2022).
  58. Wang, C., et al. Improving osteoinduction and osteogenesis of Ti6Al4V alloy porous scaffold by regulating the pore structure. Front Chem. 11, 1190630(2023).
  59. Yu, M., et al. 3D printed Ti-6Al-4V implant with a micro/nanostructured surface and its cellular responses. ACS Omega. 5 (49), 31738-31743 (2020).
  60. Papaefstathiou, S., et al. Three-dimensional printing of biomimetic titanium mimicking trabecular bone induces human mesenchymal stem cell proliferation: An in vitro analysis. Spine Phila Pa 1976. 47 (14), 1027-1035 (2022).
  61. Taylor, B. L., et al. Three-dimensional porous trabecular scaffold exhibits osteoconductive behaviors in vitro. Regen Eng Transl Med. 6 (3), 241-250 (2020).
  62. Adl Amini, D., et al. Evaluation of cage subsidence in standalone lateral lumbar interbody fusion: novel 3D-printed titanium versus polyetheretherketone cage. Eur Spine J. 30 (8), 2377-2384 (2021).
  63. Corso, K. A., et al. Early revision events among patients with a three-dimensional printed cellular titanium or PEEK spinal cage for single-level lumbar spinal fusion. Expert Rev Med Devices. 19 (2), 195-201 (2022).
  64. Alan, N., et al. Graft subsidence and reoperation after lateral lumbar interbody fusion: A propensity score–matched cost analysis of PEEK versus 3D-printed porous titanium interbodies. J Neurosurg Spine. 39 (2), 187-195 (2023).
  65. Segi, N., et al. Vertebral endplate concavity in lateral lumbar interbody fusion: Tapered 3D-printed porous titanium cage versus squared PEEK cage. Medicina Kaunas. 59 (2), 372(2023).
  66. Donaldson, C., Santro, T., Awad, M., Morokoff, A. 3D-printed titanium alloy cage in anterior and lateral lumbar interbody fusion for degenerative lumbar spine disease. J Spine Surg. 10 (1), 22-29 (2024).
  67. Patel, N. A., et al. Three-dimensional printed titanium versus polyetheretherketone cages for lumbar interbody fusion: Systematic review of comparative in vitro, animal, and human studies. Neurospine. 20 (2), 451-463 (2023).
  68. Deng, Z., et al. Comparison between three-dimensional printed titanium and PEEK cages for cervical and lumbar interbody fusion: A prospective controlled trial. Orthop Surg. 15 (11), 2889-2900 (2023).
  69. Velluto, C., et al. Radiological evaluation of fusion patterns after lateral lumbar interbody fusion with 3D-printed porous titanium cages versus conventional titanium cages. Front Surg. 11, 1446792(2024).
  70. Parajón, A., et al. Minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion: Meta-analysis of fusion rates and optimal graft material. Neurosurgery. 81 (6), 958-971 (2017).
  71. Chen, C., et al. Self-assembled nanocomposite hydrogels as carriers for demineralized bone matrix particles and enhanced bone repair. Adv Healthc Mater. 13 (10), e2303592(2024).
  72. Chang, C. C., et al. Long-term radiographic outcomes of expandable versus static cages in transforaminal lumbar interbody fusion. J Neurosurg Spine. 34 (3), 471-480 (2021).
  73. Alan, N., et al. Subsidence after lateral lumbar interbody fusion using a 3D-printed porous titanium interbody cage: Single-institution case series. J Neurosurg Spine. 37 (5), 663-669 (2022).
  74. Tao, X., et al. TLIF is associated with lower rates of adjacent segment disease and complications compared to ALIF: A matched cohort analysis. Spine Phila Pa 1976. 48 (19), 1335-1341 (2023).
  75. Corso, K. A., et al. Evaluation of healthcare outcomes of patients treated with 3D-printed titanium and PEEK cages during lumbar fusion procedures. Med Devices Auckl. 18, 37-51 (2025).
  76. Seex, K. A., et al. Clinical outcomes of 3D-printed titanium patient-specific implants in lumbar interbody fusion: A prospective clinical trial with systematic review. J Pers Med. 15 (7), 320(2025).
  77. Turlip, R. W., et al. Evaluating the efficacy of a novel titanium cage system in ALIF and LLIF: a retrospective clinical and radiographic analysis. J Clin Med. 14 (16), (2025).
  78. Duan, Y., et al. Comparison of lumbar interbody fusion with 3D-printed porous titanium cage versus PEEK cage in lumbar degenerative disease: systematic review and meta-analysis. World Neurosurg. 183, 144-156 (2024).
  79. Pairojboriboon, S., et al. Comparison of TLIF cage material on fusion rates: Systematic review and network meta-analysis. World Neurosurg X. 23, 100392(2024).
  80. Lee, J. J., Jacome, F. P., Hiltzik, D. M., Pagadala, M. S., Hsu, W. K. Evolution of titanium interbody cages and current uses of 3D-printed titanium in spine fusion surgery. Curr Rev Musculoskelet Med. 18 (12), 635-644 (2025).
  81. Liu, D., et al. Radiographic and clinical comparison of polyetheretherketone versus 3D-printed titanium cages in lumbar interbody fusion. J Clin Med. 14 (6), 1813(2025).

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

التيتانيوم المطبوع ثلاثي الأبعادالتصنيع المضافالنمو العظمي الداخليالتكامل العظميالاستقرار القطعيالتصاق الخلايا البانية للعظمحجب الإجهادالمبررات الميكانيكية الحيوية
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.