روش انجام
- مدل‌سازی سه‌بعدی فک بیمار
- از تصاویر CBCT (Cone-Beam CT) یک بیمار ۷۳ ساله با تحلیل شدید استخوان استفاده شد.
- داده‌ها با نرم‌افزارهای تخصصی (MIMICS و 3-MATIC) به مدل سه‌بعدی تبدیل شدند.
- طراحی ایمپلنت
- ایمپلنت‌ها با نرم‌افزار CAD طراحی شدند.
- هدف، کاهش حجم فلز برای پوشش بهتر توسط لثه و در عین حال حفظ استحکام بود.
- تحلیل المان محدود (FEA)
- بار جویدن (۱۵۰ نیوتن) روی ایمپلنت‌ها شبیه‌سازی شد.
- شرط طراحی: تنش‌ها نباید از ۲۵۰ مگاپاسکال بیشتر شوند (حد خستگی بی‌نهایت برای آلیاژ Ti6Al4V).
- ساخت ایمپلنت
- ایمپلنت‌ها با آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V و فناوری چاپ سه‌بعدی لیزری (Laser-Powder Bed Fusion) ساخته شدند.
- سپس عملیات حرارتی و پرداخت سطحی برای بهبود استحکام و زیست‌سازگاری انجام گرفت.
- آزمایش‌های مکانیکی
- تست استاتیک: بارگذاری عمودی تا ۴۵۰ نیوتن.
- تست خستگی: بارگذاری ۱۵۰ نیوتن برای ۵ میلیون سیکل (معادل ۱۰ تا ۲۰ سال جویدن).
- هیچ نمونه‌ای دچار شکست نشد.
نتایج
- طراحی اولیه: در تحلیل FEA شکست خورد (استرس بالای ۴۰۰–۶۰۰ مگاپاسکال).
- طراحی اصلاح‌شده: با افزایش تعداد پیچ‌ها و تغییر شکل، تنش‌ها به زیر ۲۵۰ مگاپاسکال کاهش یافت.
- تست‌های مکانیکی: همه ایمپلنت‌ها در بارگذاری استاتیک و خستگی عملکرد عالی داشتند.
بحث و اهمیت
- ایمپلنت‌های زیرپریوستئال جدید می‌توانند برای بیماران با تحلیل شدید استخوان فک که کاندید ایمپلنت معمولی نیستند، گزینه‌ای موثر باشند.
- مزایا:
- طراحی کاملاً شخصی‌سازی‌شده برای هر بیمار
- حجم کمتر فلز → ریسک کمتر اکسپوژر (بیرون‌زدگی فلز از لثه)
- مقاومت مکانیکی بالا در بلندمدت
- محدودیت‌ها:
- مطالعه فقط روی یک بیمار شبیه‌سازی شده انجام شد.
- نیاز به آزمایش‌های بالینی گسترده‌تر وجود دارد.
نتیجه‌گیری
این مطالعه نشان داد که با استفاده از تحلیل المان محدود (FEA) و چاپ سه‌بعدی تیتانیوم می‌توان ایمپلنت‌های زیرپریوستئال را با حداقل حجم و حداکثر استحکام طراحی کرد.
ایمپلنت‌های ساخته‌شده توانستند بارهای طولانی‌مدت (۱۰–۲۰ سال جویدن) را بدون شکست تحمل کنند.
این روش می‌تواند در آینده به عنوان یک راهکار نوین برای بیماران با تحلیل شدید استخوان فک معرفی شود.
منبع
نوشته شده در 03 شهریور 1404
توسط
آرمین ممدوح
دیدگاه خود را بنویسید