Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета им. Петра Великого представили новое программное обеспечение для создания головок тазобедренных эндопротезов методом 3D-печати из двух разных металлов. Данный софт управляет оборудованием в ходе селективного лазерного плавления, используя кобальт-хром-молибденовый сплав и нержавеющую сталь согласно цифровой модели изделия.

Использование двух материалов позволяет производить импланты, которые учитывают индивидуальные анатомические характеристики пациента. Программа также дает возможность наблюдать за процессом послойного формирования объекта. Это позволяет инженерам и врачам вносить изменения в итоговые характеристики протеза, ориентируясь на планируемый уровень нагрузки и состояние костей пациента.

«У головки эндопротеза есть внешняя и внутренняя зоны. Первая всё время контактирует с чашечкой, поэтому должна быть твердой и износостойкой. Однако, когда мы повышаем эти показатели, материал становится более хрупким, поэтому внутреннюю часть лучше делать более пластичной. В нашем случае сталь более пластична, а сплав — тверже. Изменяя соотношение, мы можем менять свойства протеза. Например, с учетом того, что пациент ведет подвижный образ жизни или, возможно, у него есть избыточный вес», — сказал ведущий научный сотрудник научно-образовательного центра «Конструкционные и функциональные материалы» Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ Арсений Репнин.

Во время печати система в режиме реального времени отслеживает основные параметры сплавления, включая мощность лазерного излучения и скорость сканирования. Такой подход обеспечивает создание цельной конструкции из двух разнородных металлов и сводит к минимуму риск появления пор и микротрещин в месте их соединения.

Более детально с материалом можно ознакомиться в эксклюзивной статье «Известий»:

Вопрос бедром: «мозг» для 3D-принтера поможет напечатать протез с нужными свойствами