השימוש באבקה Metallurgy ב-Producable Dental Implants
הקדמה: הנדסה מוקדמת עבור רופאי שיניים מודרניים
אבקת מתכתלורגיה התפתחה כאמצעי ייצור טרנספורמטיבי לייצור שתלים שיניים.בניגוד לטכניקות תת-טרקטיות מסורתיות, אבקת מתכת בונה רכיבים מאבקות מתכת משובחות, המאפשרת שליטה שאין כמותה על תכונות חומריות וגיאומטריה. עבור יישומים שיניים, שבו שתלים חייבים להשתלב בצורה חלקה עם עצם חיה לעמוד עשרות שנים של כוחות לעיסה, היתרונות של תהליך זה הם עמוקים.
יסודות אבקת Metallurgy
אבקת מתכת פלוגורגיה (PM) היא תהליך ייצור נטו-שאפ או ליד-נט-שאפ שממיר אבקות מתכת לרכיבים מוצקים, צפופים.רצף הליבה כולל מיזוג, קומפקטיות וחטא, אבל כל שלב יכול להיות מכוון כדי להשיג מיקרו-מבנה ונכסים ספציפיים.
שלב 1: ייצור אבקה ומיזוג
(ב) אבקות מתכת מיוצרות באמצעות איטום – גז או מים – אשר מניב חלקיקים עם חלוקת גודל מבוקרת ומורפולוגיה. עבור שתלים שיניים, FLT:0titanium (עד 6Al-4V או CP-Ti)cioFLT:1 ו-FLT:2cobalt-chromium (Co-Cr) ⁇ FLTs 3 משמש בדרך כלל לסגסוגת מעולה ו-Fv5;
שלב 2: קומפקטיות (עיתונות)
אבקת התערובת עמוסה למוות ודחוסה בלחץ גבוה, בדרך כלל בין 400-800 MPa. זה an isostatic לחיצה או uniaxial לחיצה טפסים קומפקטי "ירוק" המחזיק את הצורה שלו אבל יש לו כוח נמוך. הלחץ קובע את צפיפות החלק הירוק, אשר משפיע ישירות על צפיפות הסופי לאחר חטא.
שלב 3: Sintering
הקומפקטי הירוק מחומם באווירה מבוקרת טומנת לטמפרטורה מתחת לנקודת ההיתוך של המתכת הראשית. במהלך חיטוי, חלקיקי מתכת אג"ח באמצעות דיפוזיה, צמצום הנפיחות והעלייה בטמפרטורות. Sintering עבור ⁇ טיטניום טווח מ 1100-1300 מעלות צלזיוס, בעוד Co-Cr ⁇ s sinter בסביבות 1200-1400 מעלות צלזיוס.התוצאה היא מרכיב חזק, עם מיקרופוזה יכול להיות מותאם.
טיפול פוסט-Sintering Treatments
כדי להשיג צפיפות מלאה או תכונות משטח ספציפיות, שלבים נוספים כגון לחץ על הרחם החמים (HIP), ציפויי פני השטח, או טיפולים חום עשויים להיות מיושם. HIP יכול לחסל את הירווזיות של החיים, שיפור כוח עייפות קריטי עבור שתלים נושאי עומס.
חומרים להשתלות שיניים באמצעות אבקה מטאלורגיה
בחירת החומר היא ראשית ברפואת שיניים השתלת.ראש הממשלה מאפשר שימוש בסגסוגת שקשה למכונה או להטיל, פתיחת אפשרויות חדשות.
- (ב) ⁇ 0 (הטיטניום הטהורה של CP-Ticio)FLT:1 - דרגה 4 מציעה איזון טוב של כוח ודקטיות, אידיאלי עבור שתלים חד-פעמיים.
- (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) [17] ,0 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (FLT:0) סטיל ללא 316L)FIRLT:1 (בשימוש בשתלים זמניים או מודלים חינוכיים, אם כי פחות נפוץ עבור תיקונים קבועים.
- (FLT:0) Novel Beta-Titanium AlloysveFLT:1) - מודלוסים אלסטיים נמוכים (בלמעלה מ-55 GPa) מקטין את הגנת הלחץ, ו- PM מאפשר בקרת הרכב מדויקת.
כל חומר יכול להיות מונדס כדי להיות בעל מבנה ספציפי:0poreure Structure 1 על ידי התאמת גודל האבקה ופרמטרים מחטא.
שם מקור: The Competitive Edge of Dust Metallurgy
אחד היתרונות המשכנעים ביותר של ראש הממשלה הוא היכולת לייצר FLT:0 השתלות ספציפיות לחולה (FLT) 1 ללא עלויות כלי גבוה הקשורות ל- machining מתרחשת ברמות מרובות:
Geometric Customization
ניתן לתכנן עם צורות אורגניות מורכבות, אשר תואמות את האנטומיה של החולה לסריקה נתונים, מודל דיגיטלי של הפגם או שקע שיניים חסר יכול להיווצר, ונפטר ראש הממשלה מיוצר באמצעות CNC או FLT:0additive ManufacturingFLT:1 כדי ללחוץ על האבקה.
שם הסרטון: Surface Texture and Porosity
על ידי שינוי המבנה של האבקה מורפולוגיה ומחזור החטא, פני השטח של השתל יכולים לשלב את המבנה (FLT:0macro ⁇ FLT:1 (pores 100-600 מיקרומטר) אשר מקדם פלישה העצם.השכבה החיצונית יכולה להיעשות (FLT:2 Highly ⁇ FLT 3: 3 בעוד הליבה נשארת צפופה עבור כוח - הישג קשה עם ליהוק או שליטה.
תכונת דרגה
ראש הממשלה מאפשר יצירת חומרים ממוחשבים פונקציונליים, כגון ליבת טיטניום עם שכבת משטח hydroxyapatite (HA) .זה יכול להיעשות על ידי דיכוי אבקות שונות או חדירה של הגוף הירוק עם חומר שני.הממשק הרשום מקטין ריכוזי מתח ומשפר את הקשר העצם.
אבקה מתכתיורגיה לעומת ייצור מסורתי
ייצור שיניים מסורתי מבוסס על FLT:0 (machiningFLT) 1 מעמודי שרביט או FLT:2inמשיכת ליהוק 3 לכל שיטה יש מגבלות.
מאצ'ינג
- Pros: דיוק ממדי מעולה, משטח טוב לסיים.
- אספקת חומרים גבוהה (עד 80% מהמניות הוסרו), מוגבלת לגיאמטריה פשוטה, קשה לטייטניום בשל קשיחות העבודה.
תשלום השקעות
- Pros: יכול לייצר צורות מורכבות, דיפרטיבה טובה.
- Cons: דורש תבניות יקרות, ריקנות בנפיחות וכווץ, זיהום פוטנציאלי מפגז קרמיקה.
אבקת Metallurgy
- Pros: צורת ליד-נט מפחיתה את הגרדטה, מיקרו-מבנה אחיד, היכולת ליצור פורוזיות מבוקרת, הרכב המותאמים, יעילות עלות מעולה עבור ריצות בינוניות-לגדולות.
- Cons: Need for Specialאבקות, קומפקטיות משנית עבור תחתונים, פוטנציאל ל pores של שאריות אם לא מותאם.
עבור שתלים מותאמים אישית, ראש הממשלה מציע את האיזון הטוב ביותר של חופש עיצוב ויושרה חומרית.
תחריט אוסיסטויטפור באמצעות אבקת Metallurgy
הצלחה ארוכת טווח של שתלים דנטליים תלויה ב-FLT:0osseointegrationFLT:1 - הקשר המבני והתפקודי הישיר בין פני השטח של השתל לבין עצם החי.
מבנה פורים ל-Bon Ingrowth
על ידי שימוש ב-FLT:0 [חלקיקי] בעלי-מרחב: (1) (למשל, ammonium bicarbonate) אשר מתפרק במהלך החטא, רשת של נקבוביות מקושרות ניתן ליצור. מחקרים מראים כי גדלים בין 200-500 מיקרומטר ו porosity מעל 60% מעודדים חדירה מהירה העצם וvasationcularization.
שינויים על פני השטח
(ב) טיפולים כגון FLT:0) ,(הופנה מהדף 1:1 או (FLT:2anodizationsph 3) ניתן ליישם על פני ראש הממשלה כדי להגדיל את החוספס וליצור מיקרו-טופוגרפיה אשר משפרת את ההחזקה osteoblastית.
תגובה ביולוגית
מחקר שנערך על ידי FLT:0 ;Fousova et al. (2014)ראה כי שתלים טיטניום נעשה באמצעות אבקת מתכתלורגיה תמכו באופן משמעותי בכדאיות תאים גבוהים יותר ומבנה העצם בהשוואה להשתלים צפופים במודלים של בעלי חיים.הפונקיזם הפתוח אפשר לתאי אוסטאופרגן לעבור לתוך הפנים, מאיץ ריפוי.
מחקר וכיוונים עתידיים
שדה אבקת מתכתלורגיה להשתלת שיניים מתקדם במהירות, מונע על ידי הצורך תוצאות אפילו יותר טובות של המטופל.
הפקה גמישה + PM Hybrids
שילוב של (FLT:0) לייזר חיטוי (SLSOVA) 1 עם מדרגות ראש קונבנציונלי מאפשר ייצור של מבני צמיגים מורכבים שלא ניתן לחוץ.בסיס השתל ניתן לבנות באופן תוספתי עם ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ולאחר מכן מחדירה עם מתכת אבקה שנייה וחטא לצפיפות מלאה באזור העומס.
השתלות ביולוגיות ואנטי-בקטריות
(ב) חוקרים (ב) מקיפים את ה[[המאה ה-1]] או את [[המאה ה-1]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]
השתלות ביולוגיות
⁇ מבוסס ברזל ותמציתיים מבוססות אבץ נחקרים עבור שתלים זמניים ש בהדרגה מידרדרים ומוחלף על ידי העצם. PM מציע שליטה מדויקת על שיעור ההשפלה על ידי התאמת נקבוביות וסגסוגת. AFLT:02020 מחקר ב Acta BiomaterialiaFLT:1 הראה כי ⁇ -zinc פיגומים שנעשו על ידי צמיחה העצם נתמך בעוד שול בקצב בטוח.
שתלים חכמים עם חיישן מובנה
קרמיקה אינפוטו (FLT:0) לתוך תהליך ראש הממשלה יכולה לאפשר שתלים לפקח על כוחות הריפוי או לזהות מוקדם של רופפת, בעוד עדיין ניסיוני, היכולת להטביע חיישנים במהלך לחיצה היא יתרון ייחודי של ראש הממשלה.
מסקנה
(הופנה מהדף ייצור חלופי של שתלים לשיניים - זוהי פלטפורמה לחדשנות.היכולת לייצר FLT:0 מותאמת גיאוגרפית מטבוליות FLT:1, FLT:2 מבוקר מיקרו-מבני מבנים של אורגניזמים מובנים 3, ו-FLT:4tails תכונות קדמית של פני השטח:5 מטפלות במפתח של השתלות מודרני: 2 מיקרו-תרבותיות ותהליכי דלקת שיניים מהירים רק סגסוגת, כגון סגסוגת של חומרים כימיים, רק סגסוגת, אשר יהיו מתאימים לתהליכי מתכת, רק סגסוגת, רק ⁇ .
(בקריאה נוספת על הסטנדרטים הטכניים השולטים בהשתלות ראש הממשלה, מתייחס ל-FLT:0 (ASTM F2885igtureFLT:1 (Standard Specification for Metalזרקה Molded Components for Surgical Implants) עבור סקירה של ההתקדמות האחרונה, הסקירה על ידי FLT:2Chen et al. (2019) ב- MetalsFLT 3 מספקת ניתוח מקיף של אבקת מתכת עבור ⁇ s.