Ziel dieser Arbeit war die Etablierung einer Prozesskette zur Herstellung anatomischer PSI aus CaPC im 3D-Pulverdruck-Verfahren. Der Modellversuch sollte die klinische Anwendung des Verfahrens simulieren und gegenüber alternativen Verfahren einordnen. Weiterhin sollten wichtige Parameter der DCP erhoben werden, um deren Eignung als KEM für PSI darzulegen.
Vier Defekte eines Kadaverschädels dienten der Prüfung der Prozesskette in Hinsicht auf Präzision und Praktikabilität des Verfahrens. Grundlage der Prozesskette waren dreidimensionale CT-Datensätze der Defektsituationen, welche eine computergestützte Rekonstruktion erlaubten. Eine eigens programmierte CAD-Software berechnete die virtuellen Entwürfe der individuellen Defektdeckungen anhand kontralateraler Strukturen. Abschließend wurden die PSI im 3D-Pulverdruck-Verfahren hergestellt und am Kadaverschädel bewertet. Zur Bewertung der DCP als geeignete KEM wurden mechanische, strukturelle und thermische Eigenschaften mit gängigen experimentellen Verfahren bestimmt. Die ermittelten Druck- und Biegefestigkeiten zeigten gute Ergebnisse für nicht bis gering lasttragende Bereiche, wie sie am Gesichts- und Hirnschädel vorliegen. Ebenso konnte die stabile Integration der Implantate durch osteosynthetische Fixierung im Schraubenausreißversuch nachgewiesen werden. Vorangegangene Untersuchungen zum klinischen Verhalten der Materialien konnten gute osteokonduktive Eigenschaften herausstellen und machen diese zu einer potentiellen Alternative zum autologen Transplantat.
Die etablierte Prozesskette zeigte eine gute Praktikabilität und Wirtschaftlichkeit im Umgang mit DCPD / DCPA. Alle Modelldefekte konnten mit PSI rekonstruiert werden. Diese zeigten eine gute Passung in der Defektregion und eine gute äußere Kontur. Für eine tatsächliche klinische Anwendung 3D-pulvergedruckter CaPC-Implantate wird eine Validierung und schließlich Zertifizierung der gesamten Prozesskette einschließlich der Herstellung der Reaktanden erforderlich. Um das Verhalten der Implantate im menschlichen Organismus bewerten zu können, wäre zunächst der Einsatz als temporäres Implantat (z. B. als Platzhalter nach Unterkieferresektion vor definitiver autologer Rekonstruktion) als sinnvolle Erstanwendung denkbar. / The aim of this dissertation was to establish a process chain for the production of anatomical patient-specific implants of dicalcium phosphate in a 3D powder printing process. The pilot project was designed to evaluate the practicability and accuracy of this process chain.
A human cadaver skull was dissected with several bone defects and then reconstructed according to its CT data using a self-programmed mirror-imaging software. The software was able to construct virtual implants which were processed with a 3D powder printer to obtain patient-specific implants. The success of the process chain was evaluated by the coverage of the skull defects in the model. Furthermore, dicalcium phosphates were tested for their suitability as an implant material regarding mechanical and thermal properties. The process chain turned out to be feasible. All defects were reconstructed with high precision and good anatomical contour. However, due to the low stability of the materials, the implants are only suitable for non-load-bearing defects.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:12278 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Rödiger, Jan |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/doku/lic_ohne_pod.php, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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