一个形状记忆合金执行器系统的可行性模块化acetabular杯子
Christian Rotsch1,2, Karoline Kemter-Esser1, Johanna Dohndorf1,3
1Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU, 01187 Dresden, Germany.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|January 22, 2024
概括
这项研究引入了一种用于部植入物修复的新型形状记忆合金执行器,使陶内嵌能够在没有损坏的情况下被移除. 该系统有效地松动了嵌入物,简化了修复手术,并保持了植入物完整性.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 整形外科手术 整形外科手术
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 模块化部植入物提供了定制性,并促进了磨损组件的修改.
- 目前用于从乙烯基体杯中去除陶内嵌的方法可能会导致陶碎片和金属杯损坏.
研究的目的:
- 介绍和评估一种新型形状记忆合金 (SMA) 执行器系统,用于部植入物中最小侵入性陶内嵌修复.
- 评估使用热激活来产生陶内嵌的拆卸力的可行性.
主要方法:
- 在实验室中进行了一项研究,使用了一种新型的SMA执行器,该装置旨在松动形部杯中的陶嵌入物.
- 研究了两个热激活方法 (加热电流和热水).
- 机械测试包括推进/推出力,骨杯变形和执行器产生的力.
主要成果:
- SMA执行器产生了相当大的推出力,达到高达1951 N.
- 模块化acetabular装置所需的拆解力平均为602N (静态) 和713N (循环).
- 与传统系统相比,对SMA系统的植入物修改并没有改变机械性能.
结论:
- 开发的SMA执行系统为部植入物中陶内嵌修改提供了可行的解决方案,防止对周围部件的损坏.
- 该系统证明了陶内嵌的有效松动,并产生了相当大的力.
- 这项创新有可能提高关节修复手术的安全性和效率.
