3d принтеры в медицине


Материалы для 3D печати керамикой



Скачать 114,81 Kb.
страница4/4
Дата07.06.2022
Размер114,81 Kb.
#185564
ТипРеферат
1   2   3   4
Связанные:
Реферат информатика
Analysis The Rathskeller and the Rose
Материалы для 3D печати керамикой:
Технология поддерживает работу со многим типом материалов, соответствующих необходимым параметрам по содержанию керамического порошка в пасте (>55% по объему / >85% по массе), но традиционно используются четыре основных материала:
- Alumina (Оксид алюминия, Al2O3) – легкий материал, подходит для многих применений в области машиностроения
- Zirconia (Оксид циркона, ZnO2) – более прочный материал. Применяется в ювелирном производстве, медицине, а также в машиностроении.
- Гидроксиапатит ( Ca10(PO4)6(OH)2 ) –материал, по химическому составу идентичен костной ткани и зубной эмали. Применяется в медицине (имплантнологии) и в стоматологии
- Трикальцийфосфат (Са3(PO4)2) – биосовместимый материал, при определенном составе может бесследно растворяться в организме человека.

Применение 3DCeram Ceramaker
Нейрохирургическое отделение, а также отделение челюстно-лицевой хирургии Университета Клинического Центра г. Лимож разработали новый концепт керамического имплантата из гидроксиапатита (ГА) для реконструкции больших и сложных дефектов костей черепа (более 25 мм2
Имплантат был произведен с использованием технологи стереолитографии, что позволило получить трехмерный объект на основании скана черепа пациента, без использования формовки и фрезерования. Восемь пациентов получили восемь имплантатов в период с 2005 по 2008 год.
Хирургическая операция была простой и достаточно быстрой, послеоперационный период составил 12 месяцев. Серьезных проблем (инфекции или разрушения имплантата) не наблюдалось, косметический результат удовлетворил и пациентов, и хирургов.
Новые имплантаты были успешно использованы для восстановления больших повреждений костей черепа (более 25 мм2) у взрослых и детей старше 8 лет.
В Университете Клинического Центра г. Лимож был получен скан КТ каждого пациента, с использованием томографа GE Light Speed VAT 64 (150e180, секции 1.25 мм каждые 0.9 мм), от основания черепа к темени, с полем зрения (FOV – field of view) 25 см. Доза рентгеновского излучения, полученного пациентами была в пределах 800-900 мГр/см. Компьютерные данные скана были доставлены в лабораторию 3DCERAM на компакт-диске.
Имплантат был разработан с помощью традиционного конструкторского программного обеспечения на основании файла, полученного с томографа (Рис.1). Имплантат был выполнен пористым для того, чтобы способствовать мягкой адгезии тканей, крепежные отверстия были спроектированы на периферии имплантата. После окончания проектирования, имплантат был виртуально «разрезан» на слои толщиной 100 мкм. Имплантат был изготовлен с помощью технологии стереолитографии на 3D принтере 3DCeram Ceramaker, построенной на фото-полимеризации пасты, изготовленной из фотополимерной смолы и порошка гидроксиапатита. Имплантат создавался послойно, с контролем каждого слоя. После того, как печать закончилась, изделие было очищено от неполимеризованной пасты, а полимеризованная смола затем была удалена обжигом, чтобы получить изделие исключительно из гидроксиапатита. Затем, деталь была помещена в печь для спекания при очень высокой температуре, после чего сформировалась окончательная керамическая микроструктура. Такой процесс позволил изготовить имплантат сложной формы за 2-3 недели, без применения механической обработки, с геометрической точностью 0.4 мм
Затем имплантат был упакован в блистер и в упаковке из вспененного полиэтилена был отправлен на стерилизацию. Стерилизация проводилась гамма-излучением (минимальная доза 25 кГр), в соответствии с нормами NF/EN 556 и NF/EN ISO 11137
Было изготовлено три типа имплантатов. Первые два были полностью плотными, третий – частично с макро порами. При изготовлении первого типа имплантатов были выявлены деформации, вследствие которых имплантат не соответствовал геометрии дефекта. Второй тип, полученный после модификации поддерживающих структур при обжиге, полностью соответствовал дефекту. Чтобы инициировать пролиферацию кости внутри имплантата, в проект третьего типа имплантата были включены макро-пористые зоны (рис. 2). Макро-пористые участки расположены между крепежными отверстиями на глубину около 1 см, размер пор составлял 300 и 550 мкм с шагом 300-500 мкм, что дало плотность пор 50-70%. Для того чтобы не ослабить имплантат во время фиксации, вокруг отверстий была оставлена плотная область 1 см2. Стоимость изготовления каждого имплантата составила от 8.000 до 10.000 евро.
Заключение
Про 3d принтеры можно говорить бесконечно, потому что их применение расширяется с каждым днем.

Список литературы

  • http://medbe.ru/news/nauka-i-tekhnologii/3d-printery-revolyutsiya-v-meditsine/



  • http://md-eksperiment.org/post/20150301-primenenie-3d-printerov-v-sovremennoj-medicine



  • http://evercare.ru/3d-printing-review



  • http://www.invalirus.ru/3501-perevorot-v-medicine-3d-printery-dlya-organov.html



Скачать 114,81 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4




База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница