Μελέτη της αρχιτεκτονικής δομής και της πυκνότητας σπογγώδους οστού στις ακουστικές παραμέτρους των υπερήχων χρησιμοποιώντας μοντέλα σπογγώδους οστού τρισδιάστατης εκτύπωσης
Loading...
Date
2023-10-11
Authors
Μπελεσιώτης, Παναγιώτης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα διπλωματική εργασία αποσκοπεί στη μελέτη της επίδρασης της αρχικής δομής και της πυκνότητας του σπογγώδους οστού στις ακουστικές παραμέτρους των υπερήχων, με σκοπό τη βελτιωμένη κατανόηση της οστεοπόρωσης και την ανάπτυξη νέων μεθόδων διάγνωσης. Συγκεκριμένα, δημιουργήθηκαν αντίγραφα σπογγώδους οστού από πολυγαλακτικό οξύ (PLA), θερμοπλαστική πολυουρεθάνη (TPU) και πολυπροπυλένιο (PP), με σχετική ποσότητα οστού ανά μονάδα όγκου (BV/TV) 15%, 21% και 34% αντίστοιχα. Επίσης δημιουργήθηκαν δοκίμια (PLA) (PP) & (TPU) με σταθερά ελεγχόμενη δομή, και ίδιες αναλογίες 15%, 21% και 34% και με πάχος δοκίδων 0,2 και δοκίμια PLA σταθερής δομής για (Tr.Th) 0,2-0,4-0,5 & 0,6 mm, με σκοπό την προσομοίωση του οστού και την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων.
Όλα τα δοκίμια κατασκευάσθηκαν με τη μέθοδο της τρισδιάστατης εκτύπωσης (3D PRINTING) και υποβλήθηκαν σε πειράματα υπερήχων στα οποία μετρήθηκε η ταχύτητα του ήχου μέσα από το δοκίμιο (SOS), η εξασθένιση ευρέως φάσματος (BUA) με τη μέθοδο through-transmission. Επίσης η οπισθοσκέδαση (backscatter) με τη μέθοδο pulse-echo για δύο είδη μεταλλακτών εστιακών και μη εστιακών (Focus-unfocus) πραγματοποιήθηκε μόνο για δοκίμια του σπογγώδους οστού. Τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των δοκιμίων του οστού είναι το πολυγαλακτικό οξύ (PLA), το πολυπροπυλένιο (PP) και η θερμοπλαστική πολυουρεθάνη (TPU), ενώ τα δοκίμια σταθερής δομής κατασκευάσθηκαν με το υλικό (PLA). Η κατανόηση της αρχιτεκτονικής του σπογγώδους οστού είναι σπουδαίας σημασίας έργο καθώς μας επιτρέπει την πρόβλεψη και την αντιμετώπιση πολλών παθήσεων όπως είναι η οστεοπενία και η οστεοπόρωση. Η σύγκριση των χαρακτηριστικών δοκιμίου σπογγώδους οστού με αντίστοιχης πυκνότητας δοκίμια σταθερής διατομής από ίδια υλικά θα βοηθήσει στην εξαγωγή συμπερασμάτων για την ορθή και κατάλληλη χρήση υλικών και δομών σε τομείς της εμβιομηχανικής και βιοιατρικής τεχνολογίας.
Description
Keywords
Σπογγώδες οστό, Οστεοπόρωση, Οπισθοσκέδαση