With the technological developments in the field of bone tissue engineering, direct production of bone scaffolds by additive manufacturing method has become possible. This has led to the design of bone scaffolds in more complex structures and various interventions on pore sizes. In this study, a new and unique cellular unit design and bone scaffold suitable for additive manufacturing method was created for use in femoral shaft fractures. The lattice structure of the unit cell design was converted into a solid model in CAD environment first as a wireframe and then by sweeping in a circular cross section. The bone model obtained from the CT data of the femur bone was transferred to the nTopology software. Finally, cellular unit elements were applied to the bone geometry. An analysis model was prepared to measure the strength of the resulting scaffold. After determining the mechanical loads corresponding to the femur bone, the analysis was carried out.
Artificial bone scaffold bone tissue engineering femur bone additive manufacturing
Teknolojik alanda yaşanan gelişmelerin kemik doku mühendisliği alanında sağladığı imkanlar ile kemik iskelelerinin eklemeli imalat yöntemi ile doğrudan üretimi mümkün kılınmışıtr. Bu durum kemik iskelesinin daha karmaşık yapılarda tasarlanabilmesini, gözenek boyutları üzerinde çeşitli müdahalelerin gerçekleştirilebilmesine yol açmıştır. Bu çalışmada femur kemiği şaft bölgesi kırıklarında kullanılmak üzere eklemeli imalat yöntemine uygun yeni ve özgün bir hücresel birim tasarımı ile kemik iskelesi oluşturulmuştur. Birim hücre tasarımı kafes yapısı CAD ortamında önce tel kafes olarak, ardından dairesel kesitte süpürülerek katı modele dönüştürülmüştür. Femur kemiği CT verisinden kesit alınarak elde edilen kemik modeli nTopology ortamına aktarılmıştır. Son olarak hücresel birim elemanları kemik geometrisine uygulanmıştır. Elde edilen iskelenin dayanımını ölçmek adına bir analiz modeli hazırlanmıştır. Femur kemiğine karşılık gelen mekanik yüklerin tespiti sonrası analiz işlemleri gerçekleştirilmiştir.
Yapay kemik iskelesi kemik doku mühendisliği femur kemiği eklemeli imalat
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Biyomekanik |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Erken Görünüm Tarihi | 31 Aralık 2023 |
Yayımlanma Tarihi | 31 Aralık 2023 |
Gönderilme Tarihi | 24 Eylül 2023 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2023 Cilt: 1 Sayı: 1 |