ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 4 2024 20 ТЕХНОЛОГИЯ лее перспективной, чем традиционные методы производства. Процесс 3D-печати, также называемый процессом аддитивного производства, нашел широкое применение в инженерной сфере, особенно для проектирования сложных компонентов и печати по требованию [2]. Однако эта технология еще не зарекомендовала себя в области медицины из-за многих ограничений, таких как доступность биоматериалов для 3D-печати, направление печати, одобрение регулирующих органов, надежность в долгосрочной перспективе, использование напечатанных изделий в организме пациента в режиме реального времени и др. Поэтому исследователи сосредоточились на использовании процесса 3D-печати в медицинской сфере [1]. Тазобедренный сустав, а следовательно, и имплантат тазобедренного сустава, является одним из наиболее важных элементов в организме человека по сравнению с любыми другими суставами. Несмотря на значительный прогресс в разработке имплантатов тазобедренного сустава с использованием различных биоматериалов, включая металл, керамику и полимеры, все еще остается много возможностей для исследований и разработок индивидуальных имплантатов тазобедренного сустава, даже несмотря на то, что за последние несколько столетий биоматериалы и методы эндопротезирования тазобедренного сустава прошли долгий путь развития. Тазобедренный сустав соединяет бедра с тазом, принимая на себя весь вес человеческого тела. Тазобедренный сустав является одним из самых важных суставов, поддерживающих человеческое тело. Естественным местом расположения вертлужной впадины является чашеобразная полость, в которую точно входит гладкая сферическая головка бедренной кости. Прочные связки охватывают весь сустав, обеспечивая стабильность. Внедрение инноваций в области дизайна и материалов способствовало весомому уменьшению реальной скорости износа самых популярных имплантатов, что, в свою очередь, позволяет значительно снизить риски, связанные с обширным распространением обломков в организме человека. Такие биоматериалы, как сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ), полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), полиэфирэфиркетон (ПЭЭК) и другие широко используются в медицине для изготовления имплантатов традиционным способом и хорошо зарекомендовали себя [3, 4]. Льюис (Lewis) [5] изучал свойства сверхвысокомолекулярного полиэтилена с поперечно сшитыми молекулами. Ванг и соавторы (Wang et al.) обнаружили, что смазывающие и износостойкие свойства полиэтилена при тотальной замене суставов улучшаются [6]. Юсуф и Мохсин (Yousuf and Mohsin) [7] изучали повышение скорости износа полиэтилена высокой плотности за счет добавления керамических частиц. Однако имплантированные полиэтиленовые чашки для вертлужной впадины образуют мусор, на который реагирует иммунная система организма [8]. Для улучшения механических и трибологических характеристик ПЭВП-матрицы в нее были добавлены нанокомпозиты, включающие графен, наночастицы TiO2 и гибридные нанонаполнители, что в конечном итоге привело к увеличению срока службы и снижению скорости износа [9]. Чжан с соавторами (Zhang et al.) [10] рассматривали применение ПЭЭК в качестве альтернативы CoCrMo в бедренном компоненте тотального эндопротеза коленного сустава. Переломы бедра у пожилых людей являются опасными травмами, которые приводят к увеличению заболеваемости и смертности, инвалидности и значительному спросу на медицинские ресурсы. Для обоснования хирургической стратегии гемиартропластики при лечении переломов бедра недостаточно качественных данных [11]. В настоящем исследовании для 3D-печати биомедицинских имплантатов рассмотрен PLA-материал. Данные о PLA-материале, используемом в имплантатах тазобедренного сустава, представлены в очень немногих исследованиях. Согласно Тол и соавторам (Tol et al.) [11], по результатам рандомизированного клинического исследования с участием 555 пациентов и естественного эксперимента с участием 288 человек не было выявлено различий в качестве жизни через шесть месяцев после травмы между хирургическими вмешательствами. По сравнению с DLA, PLA была связана со значительно большим количеством повторных операций и вывихов. В 2020 году Обинна с соавторами (Obinna et al.) [12] изучали 3D-печать для изготовления имплантатов тазобедренного сустава.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1