Q1:چگونه اصول پرتو H - در طراحی بار - تحمل ایمپلنتهای ارتوپدی (به عنوان مثال ، ساقه های استخوان ران) تطبیق می یابد؟
A1:ساقه های کاشت تقلید H - inficer راندمان پرتو: یک "وب" مرکزی استحکام محوری و استحکام پیچشی را فراهم می کند. فلنج - مانند برآمدگی ها یا پوشش های فلزی متخلخل باعث افزایش تثبیت در کانال استخوان (تقلید لنگرگاه) می شود. بخش I/H - مقاومت خمشی بالایی را با حداقل مواد ارائه می دهد و باعث کاهش سفتی ایمپلنت برای مطابقت بهتر استخوان می شود (پیشگیری از محافظت از استرس). انتخاب مواد (آلیاژهای TI ، COCR) در اولویت سازگاری زیست سازگاری ، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر خستگی قرار دارد. تیمارهای سطح (پوشش HA ، ساختارهای متخلخل) باعث افزایش رشد استخوان می شوند. بهینه سازی طراحی با استفاده از FEA تضمین می کند که انتقال استرس از الگوهای بارگذاری استخوان طبیعی تقلید می کند و از غلظت استرس که باعث جذب استخوان یا شل شدن ایمپلنت می شود ، جلوگیری می کند.
Q2:سازه های الهام گرفته از پرتو H - چه نقشی در طراحی اندام پروتز پیشرفته ایفا می کنند؟
A2:اندامهای پروتز از مفهوم استفاده می کنند: پیلون (پشتیبانی عمودی اصلی) اغلب از کامپوزیت های فیبر کربن که در بخش I/H {{0} برای استحکام بهینه - to -} وزن و سفتی پیچشی در طول حرکت پویا استفاده می کند ، استفاده می کند. "فلنج ها" نقاط دلبستگی ایمن را برای سوکت ، مفاصل (زانو ، مچ پا) و اجزای پا فراهم می کنند. بخش باز امکان مسیریابی داخلی کابل های کنترل ، باتری ها و الکترونیک را فراهم می کند. طراحی بر به حداقل رساندن وزن و ضمن حداکثر رساندن دوام در بارگذاری چرخه ای (میلیون ها مرحله) متمرکز است. قابلیت تنظیم از طریق گیره های کشویی در امتداد پرتو- ساختار مانند است. بهینه سازی بیومکانیکی بازده انرژی و پویایی حرکت طبیعی را تضمین می کند.
Q3:تجزیه و تحلیل خستگی برای ابزارهای جراحی الهام گرفته از پرتو چگونه منحصر به فرد است؟
A3:ابزارهای جراحی تحت چرخه بالا-} ، خستگی دامنه کم-: ابزارهای لاپاروسکوپی نیروهای پیچ خورده و خمش را از طریق برش های کوچک تجربه می کنند. ابزارهای برش استخوان/حفاری تحمل ارتعاشات فرکانس 3-}}}}}}. عدم موفقیت در حین عمل فاجعه بار است. H - پرتو - مانند بخش های صلیب- (در مینیاتور) استحکام را فراهم می کند اما غلظت استرس در انتقال شدید یا نقاط اتصال می تواند ترک های خستگی را آغاز کند. تجزیه و تحلیل شامل: شناسایی مناطق استرس {10} بالا از طریق FEA. آزمایش نمونه های اولیه در زیر بدترین-} مورد بارگیری چرخه ای بیش از چرخه های استفاده از طول عمر. با استفاده از مواد قدرتمند-}-}}}}} (به عنوان مثال ، فولاد ضد زنگ سخت شده ، Ti). طراحی انتقال صاف ، شعاع فیله کافی و اتصالات قوی. کنترل کیفیت دقیق تضمین نمی کند که هیچ نقص ماده ای شروع به ترک کند.
Q4:وقتی فلزات برای H - پرتو - مانند دستگاه های پزشکی با بافت تماس می گیرند ، چه ملاحظات زیست سازگاری مهم است؟
A4:زیست سازگاری نیاز دارد:مقاومت در برابر خوردگی:برای جلوگیری از سمیت ، التهاب یا واکنشهای آلرژیک ، حداقل انتشار یون مطلق (Ni ، Cr ، Co ، V) به بدن. لایه های انفعال بسیار مهم است.سمیت غیر -:کلیه مواد و پوشش ها باید -} سمیت سلولی ، غیر- ژنوتوکسیک و غیر {2} حساس کننده باشند (آزمایش ISO 10993).Osseointegration/Bio - inerness:سطوح باید پیوند استخوان (به عنوان مثال ، پوشش های Ti ، HA) را ارتقا دهند یا کاملاً بی اثر و غیر {{2} تحریک کننده باشند.بقایای خود را بپوشید:در صورت بیان ، تولید زباله ها باید حداقل و زیست سازگار باشد.سازگاری تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI):حساسیت مغناطیسی کم برای جلوگیری از مصنوعات و گرمایش. گزینه های مواد (CP TI ، TI-6AL-4V ELI ، ASTM F138/F139 فولاد ضد زنگ ، Cocrmo) و فرآیندهای تمیز کردن/تمیز کردن سطح دقیق این موارد را برطرف می کنند.
Q5:چگونه تولید مواد افزودنی (چاپ سه بعدی) باعث ایجاد ساختارهای پیچیده H - {2} مانند ساختارهای مانند کاشت می شود؟
A5:تولید افزودنی (AM) امکان پذیر است:بیمار - هندسه خاص:کاشت های چاپی با H - پرتو- مانند ساختارهای شبکه داخلی کاملاً مطابق با آناتومی استخوان از اسکن های CT ، بهینه سازی تناسب و انتقال بار.کانال های داخلی پیچیده:ایجاد کانال های یکپارچه برای تحویل دارو یا عروق در فضای "وب".تخلخل درجه بندی شده:طراحی سطوح "فلنج" متخلخل کنترل شده برای انتقال رشد استخوان به "وب" جامد برای استحکام.بهینه سازی توپولوژی:تولید اشکال بسیار کارآمد و ارگانیک با الهام از اصول پرتو H - اما برای بارهای بیولوژیکی بهینه شده است ، تولید سنتی غیرممکن است.کاهش زباله:ساختمان در نزدیکی - net -} شکل از آلیاژهای زیست سازگار گران قیمت. AM اجازه می دهد تا سفارشی سازی بی سابقه و یکپارچه سازی عملکردی برای کاشت نسل بعدی - ، فراتر از mimicry پرتو به Bio-} الهام بخش از ساختارهای بهینه.
