Експериментальне Дослідження Межі Міцності Зразків Матеріалу На Основі Полілактиду Та Трикальційфосфату, Виготовлених Методом 3d-Друку, З Різною Поруватістю

Abstract

Актуальність. На сьогодні в ортопедії та травматології для заміщення кісткових дефектів все частіше використовуються полімерні матеріали, які резорбуються та розчиняються у біологічних рідинах. Як матеріали для заповнення кісткових дефектів використовують кісткові чипси, кераміку на основі трикальційфосфату (ТКФ) та гідроксилапатиту (ГА), а також імплантати з L-полімолочної кислоти (ПЛА). Мета. Визначити межу міцності композитного матеріалу на основі ПЛА та ТКФ, виготовленого методом 3D-друку, з різними варіантами поруватості. Матеріали та методи. Проведено експериментальні дослідження міцності зразків із матеріалу на основі ПЛА з домішками ТКФ, виготовлених методом 3D-друку по 5 зразків із поруватістю 70, 50, 30 та 10 %. Зразки були кубічної форми, зі стороною ребра 10 мм. Усі зразки випробовували на стискання. Результати. Міцність зразків композитного матеріалу на основі ПЛА і ТКФ з поруватістю в 70 % за середнім значенням 6,7 ± 0,4 МПа нижча за мінімальну міцність губчастої кістки (7,0 МПа), це статистично значимо не відрізняється від мінімальної міцності губчастої кістки. Межа міцності зразків з 50% поруватістю визначається лише на рівні 18,2 ± 2,9 МПа, що статистично значимо перевищує середнє значення (14,5 МПа) межі міцності губчастої кістки. Однак також статистично значимо нижче верхньої межі міцності (22,0 МПа) губчастої кістки, в середньому на 3,8 МПа. Межа міцності зразків з 30% поруватістю (37,4 ± 1,7) МПа і тим більше з 10% поруватістю (5,9 ± 2,2 МПа) повністю перекриває міцність губчастої кісткової тканини і статистично значимо перевищує її верхню межу міцності (22,0 МПа). Висновки. Межа міцності композитного матеріалу на основі ПЛА та ТКФ, виготовленого за допомогою 3D-друку, з поруватістю 70 % (6,7 ± 0,4 МПа) та 50 % (18,2 ± 2,9 МПа) відповідає діапазону (від 7,0 до 22,0 МПа) межі міцності губчастої кісткової тканини (від 7,0 до 22,0 МПа), і він може бути використаний для її заміщення.