Home Medizin 3D-gedrucktes Polymethylmethacrylat (PMMA) für Schädelimplantate

3D-gedrucktes Polymethylmethacrylat (PMMA) für Schädelimplantate

Ein Forscherteam untersuchte die Möglichkeiten der Fused Filament Fabrication (FFF) zur Herstellung medizinischer Implantate. Im speziellen untersuchten sie die Auswirkungen der Füllungsdichte und Muster von 3D-gedruckten Polyetheretherketonen (PEEK) und Polymethylmethacrylaten (PMMA) für Schädelimplantate. Schädelimplantate erfordern viele kritische Eigenschaften, einschließlich: Biokompatibilität, Haltbarkeit, Trägheit, intraoperative Verarbeitbarkeit, Langzeitstabilität, Stabilisierbarkeit und Festigkeit.

Das Team testete PEEK und PMMA getrennt und in Kombination in Form einer “Sandwichstruktur”.

Das Team veröffentlichte seine Tests unter dem Titel: “Impact Optimization of 3D Printed Poly(methyl methacrylate) for Cranial Implants” und kam zu dem Schluss, dass “beide Thermoplaste inert und biokompatibel sind und ausreichende mechanische Eigenschaften aufweisen, um Knochen zu ersetzen. PEEK übertrifft PMMA in Bezug auf Festigkeit, Steifheit und Haltbarkeit. Im Gegensatz dazu ist PMMA leicht erhältlich und erschwinglich.” Bezugnehmend auf die Sandwichstrukturen fassten sie zusammen, dass “alle Tests, unabhängig von der Füllungsdichte und -struktur, ein stufenweises Versagensverhalten zeigen, das als mehrere Peaks in den Kraft-Weg-Kurven gesehen werden kann. Dies ist ein weit verbreitetes Phänomen in Sandwichstrukturen, da das Bruchverhalten der Oberflächenschichten und des Kernmaterials sehr unterschiedlich ist”.

Das Team verbesserte dann die Steifheit und Energieabsorption von PMMA-Proben durch Variation der Füllraten von 50% bis 100% und kam zu dem Schluss, dass wenn “ein im Verhältnis zur aufgenommenen Energie hoch toleriertes Kraftniveau gewünscht (wird) (ein) (…), 3D-HC-Innenstrukturen mit einer Füllungsdichte von 70% und geradlinige Strukturen mit einer Füllungsdichte von 100% empfohlen (ist). “.

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