Оцінка кісткової інтеграції ортопедичних гвинтів з титаном при новій обробці SLA у свиней

Порівну сприяв цій роботі разом з: Цзи-Сянг Лінь, Сінь-Тай Ху, Мін-Лонг Є

Ролі Концептуалізація, курація даних, формальний аналіз, розслідування, методологія, адміністрування проектів, ресурси, програмне забезпечення, нагляд, перевірка, візуалізація, написання - оригінальний проект, написання - огляд та редагування

Афілійований відділ біомедичної інженерії Національного університету Ченг Кунга, Тайнань, Тайвань

Порівну сприяв цій роботі разом з: Цзи-Сянг Лінь, Сінь-Тай Ху, Мін-Лонг Є

Афілійований відділ розвитку технологій, Біонаучна компанія Хун Чун, Науковий парк Гаосюн, Лучжу, Гаосюн, Тайвань

Ролі Концептуалізація, курація даних, офіційний аналіз, розслідування, методологія, адміністрування проектів, ресурси, програмне забезпечення, перевірка, візуалізація, написання - оригінальний проект, написання - огляд та редагування

Authors ‡ Ці автори також внесли однаковий внесок у цю роботу.

Афілійований відділ біомедичної інженерії Національного університету Ченг Кунга, Тайнань, Тайвань

Authors ‡ Ці автори також внесли однаковий внесок у цю роботу.

Афілійований відділ біомедичної інженерії Національного університету Ченг Кунга, Тайнань, Тайвань

Authors ‡ Ці автори також внесли однаковий внесок у цю роботу.

Афілійований відділ біомедичної інженерії Національного університету Ченг Кунга, Тайнань, Тайвань

Порівну сприяв цій роботі разом з: Цзи-Сянг Лінь, Сінь-Тай Ху, Мін-Лонг Є

Відділ біомедичної інженерії, Національний університет Ченг Кунга, Тайнан, Тайвань, Центр інновацій медичних виробів, Національний університет Ченг Кунг, Тайнань, Тайвань

Цзи-Сянг Лінь,
Сінь-Тай Ху,
Сюе-Чун Ван,
Мен-Чіан Ву,
Шу-Вей Ву,
Ming-Long Yeh

Цифри

Анотація

Оцінка фіксації гвинтового мозку на корі та на ногах

Рентгенографічний та мікро-КТ-аналіз

Після розморожування кожен блок тканин від хребців L2 до L5 сканували з інтервалом вокселів 35 мкм (Skyscan 1076; Bruker Micro CT, Бельгія). Незважаючи на те, що доступне комп'ютерне програмне забезпечення для віднімання металевого імплантату від кістки, розсіювання, спричинене металевими гвинтами, було занадто сильним, щоб дозволити контраст, необхідний для визначення контакту кістковий імплантат на межі розділу з використанням мікро-КТ. Однак зображення були корисні для загальної оцінки остеоінтеграції. Тому після сканування площа інтерфейсу кістка-гвинт зразка була кількісно визначена за допомогою денситометричного аналізу з використанням відеомікроскопії та програмного забезпечення ImageJ (Національний інститут охорони здоров’я); сигнали нормалізували щодо контрольної групи. З іншого боку, КТ-зображення використовувались для вимірювання відсотка об’єму кістки, тобто відсотка мінералізованої кістки до загального об’єму тканини [20]. Крім того, відсоток гвинтів на ножках всередині кісткової тканини також оцінювали за допомогою денситометричного аналізу за допомогою КТ-зображень.

Механічні випробування

Крутний момент видалення кортексних гвинтів вимірювали за допомогою каліброваної випробувальної системи MTS 858 Mini Bionix II (MTS, Eden Prairie, Міннесота) (рис. 1). Випробовували тканинні блоки з гомілки для 28 і 21 гвинтів кори, отриманих відповідно через один і три місяці після імплантації. Оголений кінець гвинта був прикріплений до перехідника, закріпленого на датчику осьово-крутильного навантаження. Гвинти повертали на 60 ° проти годинникової стрілки зі швидкістю 0,5 °/с. Кут крутного моменту та моменти реєструвались автоматично за допомогою системи збору даних TestStar (MTS). За результатами випробувань на кручення було розраховано максимальний крутний момент та кутову жорсткість. Максимальний крутний момент визначався як момент зняття.

Метою випробування на витягування гвинтів на педикулі було вимірювання осьової міцності на витягування при відмові фіксації гвинта на педикулі. Кожен зразок був встановлений на систему тестування матеріалів (Hung Ta HT-2402BP, Тайчжун, Тайвань) за допомогою спеціального затискного пристрою (рис. 2). Орієнтація гвинтової ніжки серед зразків була належним чином відрегульована, щоб зберегти вирівнювання прикладеної сили тяги. Педикулярний гвинт кріпився до апарату товстим листом із круглим отвором для кріплення головки гвинта. Спочатку було застосовано попереднє навантаження 10 Н протягом 30 с, щоб забезпечити стабілізацію конструкції, щоб запобігти раптовому удару під час випробування на витягування. Потім здійснювалось безперервне і поступове зміщення зі швидкістю 5 мм/хв для витягування гвинта ніжки відповідно до вказівок ASTM F543-13. Пікова сила реєструвалася як сила витягування (максимальна сила витягування).