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近年来脊柱类疾病患病率逐年增高，且患病的年轻群体增多,对患者的生活带来极大的不便，严重情况需接受手术治疗。现阶段临床上应对退行性脊柱疾病手术治疗的方式主要为椎间盘切除融合术，而椎间融合器就是该手术中的主要植入器械之一。临床上所用的钛合金椎间融合器存在应力屏蔽、医学影像干扰等问题，聚醚醚酮(PEEK)椎间融合器存在生物活性差、并发症率高等问题，二者在临床手术时都需要进行自体骨的移植，这给患者带来了很大的不便。随着具有生物活性的可降解材料的发展，骨移植替代物或不进行骨移植成为了现实。当前对可降解融合器的研究主要是为了解决：材料因降解引起的局部pH变化、降解速度与骨愈合速度匹配以及降解过程中维持力学稳定等问题，且随着“工业4.0”的到来，3D打印技术以其高度可定制化的特点被应用到了医学领域当中，而骨组织工程亟需对植入物个性化定制，越来越多的医疗器械厂家以及研究者利用3D打印技术打印了金属或非金属类的椎间融合器。
本文根据融合器的设计原理、材料选择以及融合器可降解、可吸收的发展目标提出了用聚己内酯(Polycaprolactone, PCL)作为主体材料，在PCL掺入是生物活性陶瓷β-磷酸三钙(β-calciumphosphatetribasic，β-TCP)，利用材料挤出式3D打印制作具有降解性能的椎间融合器。
该椎间融合器中采用熔融沉积挤压棒材方法解决了挤出式3D技术制备含有30%以上β-TCP椎间融合器的难题，减少了以往送丝打印中出现的堵头、断丝等问题。利用SolidworksSimulation对不同模型进行了静应力分析，并制备了PCL:β-TCP=60:40,55:45,50:50三种不同配比的可降解椎间融合器。
PCL/β-TCP椎间融合器的降解实验表明，其融合器的降解速率与β-TCP的含量呈现正向相关的关系，且β-TCP的掺入在一定程度上缓解了因PCL加快降解带来的pH的变化。此外我们设计的具有三梁和椎体外形相似的椎间融合器可以保证在3个月降解过程中压缩模量与抗压强度度仍与人体松质骨相近。细胞实验表明，β-TCP的含量与小鼠成骨细胞前体(MC3T3-E1)的增殖率成正比，β-TCP的含量越高，促进成骨的作用就越明显，细胞粘附性也就越强。
PCL/β-TCP可降解椎间融合器有着与人体松质骨相似的力学性能，可以促进细胞增殖、粘附、促进成骨细胞分化，加快骨矿化的过程，且降解实验结果表明这种类型的椎间融合器的引起的pH变化仍然较温和，可被人体接受，具有临床应用的潜力。同时我们提出的挤压棒材的打印方案也为今后高配比生物活性陶瓷的3D打印提供了一个新的思路。
本文根据融合器的设计原理、材料选择以及融合器可降解、可吸收的发展目标提出了用聚己内酯(Polycaprolactone, PCL)作为主体材料，在PCL掺入是生物活性陶瓷β-磷酸三钙(β-calciumphosphatetribasic，β-TCP)，利用材料挤出式3D打印制作具有降解性能的椎间融合器。
该椎间融合器中采用熔融沉积挤压棒材方法解决了挤出式3D技术制备含有30%以上β-TCP椎间融合器的难题，减少了以往送丝打印中出现的堵头、断丝等问题。利用SolidworksSimulation对不同模型进行了静应力分析，并制备了PCL:β-TCP=60:40,55:45,50:50三种不同配比的可降解椎间融合器。
PCL/β-TCP椎间融合器的降解实验表明，其融合器的降解速率与β-TCP的含量呈现正向相关的关系，且β-TCP的掺入在一定程度上缓解了因PCL加快降解带来的pH的变化。此外我们设计的具有三梁和椎体外形相似的椎间融合器可以保证在3个月降解过程中压缩模量与抗压强度度仍与人体松质骨相近。细胞实验表明，β-TCP的含量与小鼠成骨细胞前体(MC3T3-E1)的增殖率成正比，β-TCP的含量越高，促进成骨的作用就越明显，细胞粘附性也就越强。
PCL/β-TCP可降解椎间融合器有着与人体松质骨相似的力学性能，可以促进细胞增殖、粘附、促进成骨细胞分化，加快骨矿化的过程，且降解实验结果表明这种类型的椎间融合器的引起的pH变化仍然较温和，可被人体接受，具有临床应用的潜力。同时我们提出的挤压棒材的打印方案也为今后高配比生物活性陶瓷的3D打印提供了一个新的思路。