Introduktion Gitterstrukturer er cellulære materialer og har tiltrukket sig meget opmærksomhed inden for vævsteknik, fordi de kan gentage morfologien og mekaniske egenskaber ved naturlige knogler. De vigtigste designparametre, såsom porøsitet, overfladeareal og porestørrelse, er af stor betydning i afbalancering af mekanisk integritet og biokompatibilitet. Et ideelt knoglestillads skal have de samme mekaniske egenskaber som naturlige knogler, og MDFG -stilladser fremstillet af LPBF gør dette mål muligt. Denne undersøgelse evaluerede systematisk MDFG -stilladser fremstillet af LPBF (dækker forskellige typer gitterstrukturer) for at bestemme deres anvendelighed i ortopædiske anvendelser.
Materialer og metoder Stilladserne blev modelleret ved hjælp af ntopology -software. En terning med en enhedsstørrelse på 20 mm blev indstillet, og et fast volumenlag blev tilsat for at simulere fysiologiske belastningsforhold. Forskellige enhedsstørrelser og frøpunkter blev indstillet til forskellige typer gitterstrukturer for at skabe en kontrollerbar porøsitetsgradient. Stilladserne blev fremstillet af LPBF, trykindstillinger blev udført, og der blev taget prøver. High - Cycle Detigue (HCF) -test blev udført under komprimering - kompressionsbelastningsbetingelser, og en passende belastningscelle blev valgt.
Resultater De kvasi - statiske komprimeringstest viste, at de gyroid- og primitive gitterstrukturer havde fremragende mekaniske egenskaber, og deres kraft - forskydningskurver viste en typisk deformationsproces med tre faser. Endelig - elementanalyse -simuleringer gav et vigtigt grundlag for forståelse af stressfordeling osv., Og simuleringsresultaterne var meget konsistente med de eksperimentelle resultater. Ved at sammenligne den træthed - mislykkede prøver af forskellige stilladser, blev det konstateret, at gyroidgitteret havde den bedste samlede ydeevne, den lange udtryk for den primitive gitter var bedre end Voronoi -gitteret, og Kelvin -nettet havde den mest stabile træthedsmodstand.
Konklusioner MDFG -stilladser, især de gyroid- og primitive gitterstrukturer, udviste fremragende mekaniske og træthedsegenskaber og var et ideelt valg til belastning af ortopædiske implantater. Fremskridt inden for stilladsdesign forbedret stressfordeling osv., Og efterbehandlingsteknikker var afgørende for at forbedre mekaniske egenskaber. Fremtidig forskning bør undersøge patientens specifikke gitteroptimering og IN - Vivo -undersøgelser for yderligere at forbedre orthopædiske implantater og succesraten for kliniske anvendelser yderligere. Afslutningsvis har MDFG Ti6al4V -stilladser fremstillet af LPBF brede anvendelsesudsigter inden for ortopædiske implantater. Gennem kontinuerlig forskning og forbedring forventes det at give bedre behandlingsmuligheder for patienter.