Entwicklung einer Methode zur Auslegung von individuellen angepassten Scaffolds mit Hilfe der gerichteten Erstarrung

开发利用定向凝固设计个性化支架的方法

• 批准号: 118701152
• 负责人: Dr.-Ing. Silke Besdo
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Kontinuumsmechanik (IKM)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/118701152?language=en
• 关键词: Entwicklung; einer; Methode; zur; Auslegung

Infolge traumatischer oder krankhafter Veränderungen von Knochen können Defekte auftreten, die mit einem stützenden Implantat aufgefüllt werden müssen. Hierfür bieten sich Scaffolds aus Hydroxylapatit oder Trikalziumphosphat an, die mit Hilfe der gerichteten Erstarrung erzeugt werden können. Bei dieser Methode werden Suspensionen in Formen gefroren, wobei ein Temperaturgradient eingestellt wird. In Abhängigkeit von diesem wachsen größere oder kleinere Eiskristalle in die Suspension und verdrängen die Partikel. Durch einen anschließenden Gefriertrocknungsprozess wird das Eis heraus sublimiert, und es bleibt eine Gitterstruktur übrig. Mit Hilfe von Finite-Elemente (FE)-Simulationen für die zu behandelnden Knochendefekte soll die Richtung und der notwendigen Temperaturgradient für die Erstarrung vorherbestimmen werden. Um dies zu erreichen, sollen zunächst verschieden große Würfel und Zylinder mit unterschiedlichen Strukturen erzeugt werden. Aus microCT-Daten gewonnene FE-Modelle dienen zur Ermittlung von effektiven Materialkennwerten, die mit Druckversuchen validiert werden. Mit den so ermittelten Daten soll dann ermittelt werden, wie die Struktur für spezielle Belastungsfälle aussehen müssen. Später sollen Scaffolds unter den vorherbestimmten Randbedingungen erzeugt werden, um zu testen, ob diese den tatsächlichen Belastungen standhalten würden.

Infolge traumatischer or der krankphilter Veränderungen von Knochen können Defekte auftreten，die mit einem stützenden Implantat aufgefüllt韦尔登müssen. Hierfür bieten sich Scaffolds aus Hydroxylapatit or der Trikalziumphosphat an，die mit Hilfe der gerichteten Erzeugt韦尔登können.如果用这种方法将韦尔登悬挂在模板上，就可以得到一个温度梯度。In Abhängigkeit von diesem wachsen größere oder kleinere reflectikristalle in die Suspension und verdrängen die Partikel.在这种情况下，Gefriertrocknungsprozess将使Eis heraus sublimiert，并使Gitterstruktur ubrig。Mit Hilfe von Schmidt-Elemente（FE）-Simulationen für die zu behandelnden Knochendefekte soll die Richtung und der notwendigen Temperaturgradient für die Erstarrung vorherestimmen韦尔登.在这两个地方，我们可以用无结构的韦尔登来检验大的Würfel和Zylinder。通过microCT数据建立有效材料的有限元模型，并与图纸验证韦尔登。Mit den so ermittelten Daten soll dann ermittelt韦尔登，wie die Struktur für spezielle Belastungsfälle aussehen müssen. Später sollen Scaffolds unter den vorherbestimmten Randbedingungen erzeugt韦尔登，um zu testen，ob diese den tatsächlichen Belastungen standhalten würden.