Оптимизация топологии в медицине



Если вы просто поместите ортопедический имплант в человека, не принимая во внимание характеристики заменяющей детали, то у него могут появиться проблемы. Несоответствие между плотностью и гибкостью может привести к образованию участков аномального роста кости, что может вызвать боль у пациента и, в конечном итоге, отторжение.

Один из методов борьбы с этой проблемой — использование оптимизации топологии и аддитивного производства, при котором могут быть воспроизведены (до некоторой степени) трабекулярные структуры кости. По сути, это лучше, чем цельная титановая кость. Трабекулярные балки в имплантате допускают определенную гибкость, оставаясь при этом легкими и удобными.


Еще один момент, который стоит отметить, заключается в том, что твердые структуры имеют трудности с остеоинтеграцией, в отличии от пористой, позволяющей кости лучше срастаться с имплантатом. К тому же, отдельные элементы решетки обладают достаточной гибкостью, чтобы отклоняться под нагрузкой, оставаясь при этом недеформированными.


Путем исследования параметров напряжения и смещения при различных значениях сжатия и смещения можно вывести функцию, которую следует использовать для вычислений (с оптимизацией топологии или генеративным проектированием), чтобы предоставить настраиваемый имплантат, идеально адаптированный к потребностям пациента.

Конечным результатом является индивидуальная мезоструктура, способная изгибаться и отклоняться в соответствии с требованиями дизайнера, а также счастливый пациент с имплантатом, который теперь может комфортно ходить, не беспокоясь о необходимости повторной замены бедренной кости через 5 или 10 лет.

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.