Current interpretations on the in vivo response of bone to additively manufactured metallic porous scaffolds: A review
Notice bibliographique
Résumé
Recent advances in the field of metallic additive manufacturing have expanded production capabilities for bone implants to include porous lattice structures. While traditional models of de novo bone formation can be applied to fully dense implant materials, their applicability to the interior of porous materials has not been well-characterized. Unlike other reviews that focus on materials and mechanical properties of lattice structures, this review compiles biological performance from in vivo studies in pre-clinical models only. First, we introduce the most common lattice geometry designs employed in vivo and discuss some of their fabrication advantages and limitations. Then lattice geometry is correlated to quantitative (histomorphometric) and qualitative (histological) assessments of osseointegration. We group studies according to two common implant variables: pore size and percent porosity, and explore the extent of osseointegration using common measures, including bone-implant contact (BIC), bone area (BA), bone volume/total volume (BV/TV) and biomechanical stability, for various animal models and implantation times. Based on this, trends related to in vivo bone formation on the interior of lattice structures are presented. Common challenges with lattice structures are highlighted, including nonuniformity of bone growth through the entirety of the lattice structure due to occlusion effects and avascularity. This review paper identifies a lack of systematic in vivo studies on porous AM implants to target optimum geometric design, including pore shape, size, and percent porosity in controlled animal models and critical-sized defects. Further work focusing on surface modification strategies and systematic geometric studies to homogenize in vivo bone growth through the scaffold interior are recommended to increase implant stability in the early stages of osseointegration.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».