A Novel Primarily Bioresorbable Customized Prosthetic with the Concept of Stem-Cell-Based Attachments to Treat Canine Osteosarcoma
Notice bibliographique
Résumé
Introduction: Osteosarcoma affects 25,000 dogs annually in the United States, often necessitating limb amputation. Current treatments such as external limb prosthetics, metallic endoprostheses, autografts, and allografts pose limited locomotion, infection, or residual bone/device fracture. This study explores limb-sparing, 3D-printing, biomaterials, and cell therapy techniques for a novel prosthetic. Materials and Methods: Custom-made prosthetics were designed based on patients’ medical images with an emphasis on the incorporation of a growth factor injection matrix at the ends to stimulate stem cell propagation and bone development. 3D-printable filaments were formulated with mixture ratios of titanium (0–18%) and polylactic acid (PLA) to ensure compatibility with the biomechanical properties of radius. Biomechanical analyses were conducted using finite element analysis focusing on three parameters: maximum stress/strain, and the buckling safety factor (BSF). The results were systematically compared with those of a healthy bone and a previously prototyped clinically tested customized metallic prosthetic. Results: The composite structure of 6, 12, and 18%-titanium and PLA exhibits strain/stress distribution and BSFs close to those of a healthy radius for small to large breed, and superior to a previously prototyped clinically tested metallic prosthetic. Discussion/Conclusion: The proposed composite prosthetic demonstrates considerable reduced susceptibility to biomechanical bone/device failures. Clinically, gradual device decomposition facilitates natural tissue replacement. The customized composite structure is highly cost-effective for small and medium size breeds since filament-based 3D-printing is particularly feasible. However, for larger breeds, with the 18%-titanium fraction, printability may be an issue regarding the thermoplastic properties of PLA; non-filament-based 3D-printing methods are practical and cost-effective. Acknowledgements: Special thanks are extended to Dr. Bernard Seguin for providing the medical images of the patients, Dr. Vladimir Brailovski for providing the models of the prototyped metallic prosthetics, and Drs. Roman Krawetz and Elena Di Martino for their consultations to this research project. Publication History Article published online: 16 September 2024 Georg Thieme Verlag KG Rüdigerstraße 14, 70469 Stuttgart, Germany
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».