土耳其:研究人员进一步创新钛髋关节植入物

发布者:匿名 2019-06-20 浏览量:2115


“轻型髋关节植入物的设计制造和疲劳分析”中,土耳其研究人员探索并测试了制作全髋关节置换术(THA)髋关节植入物的更好方法。大多数人都意识到髋关节的重要性,尤其是当一些事情发生问题,出现重大健康问题,或者随着年龄的增长不断地恶化且疼痛变得明显

球窝关节使人类能够进行大部分必要的活动坐下,行走奔跑,或需要跳跃的更多运动活动。预计这种关节会在一生中处理大量的磨损,并且由于创伤导致的骨折可以在任何年龄发生,但在老年人中预期更多。根据研究团队的说法,“遗,营养和生活方式”也可以发挥作用。

“在涉及高体重和体力活动的情况下,股骨上的负荷增加,从而导致植入物股骨部分产生弯曲和扭转应力。”研究人员表示,“如果这些应力是重复且可变的,那么髋关节植入物可能会出现疲劳性骨折或变形。

a)小孔(0.3毫米KG)和(b)大孔(0.6毫米BG)植入物。

为了进一步创新植入物,研究人员使用钛金属粉末(Ti6Al4V合金)进行3D打印。使用KRZ几何形状的网格结构,在EOS M280直接金属激光烧结(DMLS)机器上3D打印,形成9个样品,从0.03毫米到固体,具有78.3%的孔隙率。在制作样品后,研究人员发现,由于不仅能够制作复杂的结构,而且能够将内部挖空,重量减少了17%。

在测试中,研究小组发现每个种植体的“颈部区域”都表现出“最大等效应力”。即使在相同的载荷下,轻型植入物也表现出更大的应力,这归因于横截面积更小,而且更复杂。每种植入物在500万次加载循环后均被认为是成功的,具有无限的疲劳寿命。

植入物的减轻过程

“根据ISO 7206标准的要求,所有使用DMLS生产的植入物都显示出足够的疲劳性能此外,有限元分析的研究结果与疲劳试验结果高度一致”研究人员总结道“因此,通过有限元分析可以精确地预测所研究的孔径范围之外的位移。这使我们能够节省生产成本,并在不进行任何构建过程的情况下了解植入物的性能。”

几十年前,很少有人能意识到3D打印和周技术对当今医疗患者的影响,因为创新研究人员提出了一系列不同的植入物和设备,他们现在能够享受更好的生活质量。从外科手术指南到膝关节植入物到脊柱植入物,创造了各种各样的东西。

在这里了解更多关于髋关节置换术和3D打印的作用。

KG(a)和BG(b)髋关节植入物的细胞发育通道

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