Σχεδιασμός ικριωμάτων και προσομοίωση οστεοπόρωσης με χρήση τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης
Loading...
Date
Authors
Γαλανάκης, Μιχαήλ
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η μικρο-αρχιτεκτονική του σπογγώδους οστού είναι ζωτικής σημασίας για τη μηχανική συμπεριφορά των οστών. Η οστεοπόρωση ή οστική απορρόφηση είναι μια σκελετική ασθένεια που οδηγεί σε μικροδομική φθορά και απώλεια της οστικής αντοχής ενώ ταυτόχρονα αυξάνει τον κίνδυνο για κάταγμα των οστών. Ένας από τους μεγαλύτερους περιορισμούς στην εκτίμηση των επιπτώσεων της οστεοπόρωσης είναι ότι δεν υπάρχουν δύο ίδιες δομές δοκίδων. Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια τεχνολογία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος.
Αυτή η διπλωματική εργασία εξετάζει διάφορες υποθέσεις σχετικά με την ικανότητα του χρησιμοποιούμενου τρισδιάστατου εκτυπωτή FDM να κατασκευάζει ακριβή αντίγραφα τρισδιάστατα εκτυπωμένων σπογγωδών οστών ως χρήσιμο εργαλείο στην αξιολόγηση των μηχανικών ιδιοτήτων δειγμάτων σπογγώδους οστού με την ίδια αρχιτεκτονική αλλά με διαφορετικό κλάσμα οστικής πυκνότητας. Παράλληλα, μέσω τρισδιάστατου σχεδιασμού και τρισδιάστατης εκτύπωσης δημιουργήθηκαν και δοκιμάστηκαν ικριώματα διαφορετικού μοτίβου και σχήματος για εφαρμογές ιστομηχανικής οστών έτσι ώστε να εξεταστούν οι βέλτιστες μηχανικές ιδιότητες για τα συγκεκριμένα ικριώματα.
Τα πειράματα που διεξήχθησαν απέδειξαν ότι οι μηχανικές ιδιότητες των μοντέλων οστεοπορωτικού σπογγώδους οστού μειώθηκαν γραμμικά με την πυκνότητα και ότι τα παραγόμενα μοντέλα τυπώθηκαν με ακρίβεια και ορθότητα. Επίσης, μεταξύ κυβικών και κυλινδρικών ικριωμάτων ιστομηχανικής οστού, το σχήμα φάνηκε να μην επηρεάζει τις μηχανικές τους ιδιότητες, ενώ η πολυπλοκότητα του μοτίβου τους ενισχύει τη δομική δυσκαμψία και την αντοχή τους.
Τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα αντίγραφα οστών μπορούν να αποδειχθούν ένα πολύτιμο εργαλείο για τον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπτώσεων στις μηχανικές ιδιότητες των οστεοπορωτικών σπογγωδών οστών και να βοηθούν στην επιτυχή ανάλυση κινδύνου κατάγματος.
Description
Keywords
Τρισδιάστατη εκτύπωση, Ικριώματα, Οστεοπόρωση, Ιστομηχανική, Πολυγαλακτικό οξύ