3D打印钛合金下颌骨正中联合骨折接骨板的应力分布及静态力学分析

激光选区熔融3D打印技术极大地提高了手术精度,可实现植入物的个性化定制。以往成品二维钛板的下颌骨正中联合骨折的固定,需反复弯制钛板以贴合骨面。钛板经过数次弯制后常出现疲劳、微裂,甚至断裂。3D打印数字化设计可以参照成品二维钛板的外形设计,还可以设计非常规外形的钛板,均不需术中弯制就能精准贴合骨面。

设计方法:

分别数字化设计并建模,以有限元分析与静态力学分析所用钛板的外形,先模拟下颌骨正中联合骨折经钛板固定承受单侧咬合力的情况,并进行有限元分析,再对成品钛板与3D打印钛板进行厚度、粗糙度以及静态力学性能检测。

结果:

下颌接骨板应力集中部位主要在桥接部位;静态力学试验结果显示,3D打钛板的屈服载荷、最大载荷均显著大于成品微型和小型钛板;3D打印钛板经打磨抛光后厚度、粗糙度接近成品钛板。

结论:

3D打印钛板经打磨抛光后其厚度、精准度、粗糙度、机械性能均较佳。

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