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Additive hergestellte Fixierungs-Platten verbessern der Kiefer-Knochen des Match-Patienten

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Eine Kombination selektiven Laserschmelzens und des NiTi-Materials ermöglichte der Schaffung von Platten anpaßte an die Form und Steifheit des natürlichen Knochens.

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Traditionsgemäß Fixierungsplatten-dimplantate benutzt, um schädigenden Knochen, wie er zu den Standardgrößen, hergestellt heilen-wird von Ti-6Al-4V am allgemeinsten zu stützen. Der Chirurg wählt die Platten, die zur Anatomie des Patienten am nähsten sind und verbiegt sie dann, um in den Operationsraum zu passen.

Wenn effektiv, hat diese Methode einige Nachteile. Das Arbeiten mit Standardgrößendurchschnitten, dass Implantate möglicherweise keine perfekte Passform mit dem Patienten erzielen und dem verbiegenden Schritt fügt Zeit rekonstruktiver Chirurgie hinzu. Darüber hinaus ist das Ti-6Al-4V Material sehr häufig, das benutzt wird, viel steifer als kortikaler Knochen, der anormale Druckverteilung veranlassen kann und Ursachenimplantate, schließlich auszufallen.

In einer Studie, die durch Biotechnik Zeitschrift des freien Zugangs veröffentlicht wurde, suchte ein Forscherteam, Platten, die nicht nur die spezifische Anatomie des Knochens des Patienten zusammenbringen würden, aber auch seine Steifheit zu schaffen. Unter Verwendung selektiven Laserschmelzens (SLM), der kundenspezifischen Fixierungsplatten des Teams 3D-printed für Unterkiefer oder des unteren Kiefers Rekonstruktionschirurgie unter Verwendung NiTi. Drucken 3D die Platten ermöglichte den Forschern, Fixierungsplatten zu produzieren, die nicht nur die Form des Leichenunterkiefers zusammenbrachten, der in der Studie aber auch in seiner Steifheit benutzt wurde. SLM ermöglichte der Schaffung von porösen Fixierungsplatten mit einem Zellmuster, das Steifheitsanpassung zulässt.

Ein CT-Scan des Unterkiefers, der in der Studie benutzt wurde, zeigte, dass der Knochen ein Elastizitätsmodul (das Verhältnis der Zugspannung in einem Material zu belasten) von 12 GPa hatte. Dichte Proben machten von NiTi mit SLM hatten ein Elastizitätsmodul von 37 GPa. Um die Steifheit des Materials zu senken, stellten Forscher Porosität unter Verwendung der identischen Einheitszellen vor. Die Justage der Größe jeder Zelle ermöglichte dem Team, die Porosität des Teils sowie seiner Steifheit zu justieren.

Um den Modul 12-GPa des natürlichen Knochens zusammenzubringen, bestimmten Forscher dass die Fixierungsplatten Porosität von 45,7 Prozent erfordern würden und justierten die Einheitszellen um dieses zu erzielen. Der gleiche Steifheitsmodul könnte im Ti-6Al-4V Material erzielt worden sein, aber dieser würde eine viel höhere Porosität von 78,3 Prozent erfordert haben, und solch eine offene Struktur kann Komplikationen während der Herstellung verursachen.

Das Anwenden dieser Methodologie konnte Zeit im Operationsraum sparen und das Komplikationsrisiko von der rekonstruktiven Chirurgie verringern. Lernen Sie mehr über den Nutzen von 3D, das kundenspezifische Fixierungsplatten druckt und finden Sie eine Verbindung zum vollen Papier in diesem Artikel von der additiven Herstellung, Schwesterveröffentlichung zur modernen Maschinenwerkstatt.