La Promoción de Propiedades Mecánicas por Crecimiento Óseo en Andamios de Titanio Fabricados por Adición
Autores: Sun, Changning; Dong, Enchun; Chen, Jiayu; Zheng, Jibao; Kang, Jianfeng; Jin, Zhongmin; Liu, Chaozong; Wang, Ling; Li, Dichen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La Promoción de Propiedades Mecánicas por Crecimiento Óseo en Andamios de Titanio Fabricados por Adición
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Propiedades mecánicas
Fabricados por adición
Crecimiento óseo
Andamios de aleación de titanio
Osteointegración
Implantes porosos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Aunque las propiedades mecánicas iniciales de los andamios metálicos fabricados por adición (AM) se han estudiado a fondo y se han convertido en un pilar en el diseño de implantes ortopédicos porosos, la posible promoción de las propiedades mecánicas de los andamios por el crecimiento óseo apenas ha sido estudiada. En este estudio, se investigó la promoción del crecimiento óseo sobre las propiedades mecánicas de los andamios de aleación de titanio AM a través de experimentos in vivo y simulación numérica. Por un lado, se compararon las características de oseointegración de andamios con arquitecturas cúbicas centradas en el cuerpo (BCC) y de diamante a través de experimentos con animales en los que las propiedades mecánicas de ambos andamios no se mejoraron con la implantación de cuatro semanas. Por otro lado, se investigaron las influencias del tipo y la morfología del tejido óseo en los andamios BCC sobre sus propiedades mecánicas mediante el modelo de elementos finitos de andamios oseointegrados, que fue calibrado por los resultados de pruebas biomecánicas. Solo se encontró una promoción significativa de las propiedades mecánicas de los andamios metálicos AM cuando el hueso cortical llenó los poros en los andamios. Este artículo proporciona un método de predicción numérica para investigar el efecto del crecimiento óseo sobre las propiedades mecánicas de los implantes porosos AM, lo que podría ser valioso para el diseño de implantes porosos.
Descripción
Aunque las propiedades mecánicas iniciales de los andamios metálicos fabricados por adición (AM) se han estudiado a fondo y se han convertido en un pilar en el diseño de implantes ortopédicos porosos, la posible promoción de las propiedades mecánicas de los andamios por el crecimiento óseo apenas ha sido estudiada. En este estudio, se investigó la promoción del crecimiento óseo sobre las propiedades mecánicas de los andamios de aleación de titanio AM a través de experimentos in vivo y simulación numérica. Por un lado, se compararon las características de oseointegración de andamios con arquitecturas cúbicas centradas en el cuerpo (BCC) y de diamante a través de experimentos con animales en los que las propiedades mecánicas de ambos andamios no se mejoraron con la implantación de cuatro semanas. Por otro lado, se investigaron las influencias del tipo y la morfología del tejido óseo en los andamios BCC sobre sus propiedades mecánicas mediante el modelo de elementos finitos de andamios oseointegrados, que fue calibrado por los resultados de pruebas biomecánicas. Solo se encontró una promoción significativa de las propiedades mecánicas de los andamios metálicos AM cuando el hueso cortical llenó los poros en los andamios. Este artículo proporciona un método de predicción numérica para investigar el efecto del crecimiento óseo sobre las propiedades mecánicas de los implantes porosos AM, lo que podría ser valioso para el diseño de implantes porosos.