人工关节置换术（TJA）是被称为“世纪性的手术”。据统计，美国每年至少有70万例患者接受人工关节置换；在中国，据不完全统计，每年约30万例患者接受人工关节置换。TJA术后15-20年，10-15%的人工假体将失效，需要进行人工关节翻修。在需行翻修手术的患者中，关节松动（AL）导致的占到了75%。关节松动已成为制约人工假体使用寿命的关键因素，也是导致假体翻修的主要原因。因此，如何预防假体的松动，延长人工关节的使用年限以及针对关节松动的个性化治疗策略是亟待解决的关键问题。

人工关节假体无动的发生机制复杂，至今尚不完全清楚。目前多数学者认为无菌性松动的致病因素基本可归纳为两大类：一类为机械性因素，如假体设计、循环负荷、液体压力、假体微动和应力遮挡等；另一类为生物学因素，即由磨损颗粒引起的生物学反应。虽然机械因素可以通过不同的方式对人工假体的稳定产生影响，但磨损颗粒引起的生物学反应被认为是引起松动的主要原因。

磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解是引起假体无菌性松动的病理基础。磨损颗粒主要包括：聚乙烯和金属颗粒。磨损颗粒刺激周围的多种类型细胞，如巨噬细胞、破骨细胞和成骨细胞等发生一系列生物学反应，引起假体周围骨改建紊乱，诱导了假体周围骨溶解，并形成周围界面假膜，使假体稳定性下降导致假体松动。国际范围内研究关节松动防治策略的人较多，当前的研究热点主要集中在植物单体的药效和药理研究但对于磨损颗粒诱导骨溶解病理过程分子机制的研究却较少。关于关节松动后的翻修过程，目前多采用国内国际医疗器械公司的现成产品；对于骨缺损的处理，主要以自体骨、同种异体骨及各种人工骨替代物的移植物填充，但对于关节松动翻修中的不同类型的骨缺损缺乏个体化的治疗。

该项目在临床工作收集关节松动患者周围界面假膜，发现精氨酸甲基转移酶5（PRMT5）升高；利用聚乙烯磨损颗粒（UHMWPE）模拟体外假体松动模型中，可以发现单核细胞和破骨细胞中PRMT5高表达；使用EPZ阻断精氨酸甲基转移酶5之后，通过抑制破骨细胞和单核细胞的功能，减少炎症因子释放来达到预防骨溶解的目的，成为关节松动治疗的新策略。

对于已经发生关节松动，不得不进行翻修的病人，该团队采用增材制造技术3D打印技术进行个性化翻修手术，特别是针对人工关节松动复杂骨缺损病例中，采用3D打印模型直观设计，截骨导板使用以及3D打印假体垫块进行翻修，均取得较好的效果。

成果说明

人工关节翻修所面临的难题主要在于病人的个体化差异，难以进行定位以及骨缺损的处理，本团队主要使用增材制造技术应对各种因假体松动需要进行的翻修手术。具体的应用技术主要包括：关节模型预演，截骨导板精确化和个体化内置物置换。 本团队利用所掌握的增材制造技术已成功的在省内郑州市中心医院，郑州市金水区总医院，河南省武警总队医院，新乡市中心医院和南阳市骨科医院应用。其中关节模型预演和截骨导板精确化在98例关节翻修病人中使用；开3D打印个性化内植物共在12例患者中使用。对照传统的手术方式，增材制造技术可减少患者手术时间

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