Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2024 / с. 43-45

Индивидуальный 3D-печатный динамический имплантат грудины

А.В. Синегуб, Д.А. Анисимов

Аннотация

Спроектирован индивидуальный 3D-печатный биомеханический динамический имплантат грудины на базе анализа биомеханики грудной клетки и компьютерной томограммы.

На основании конечно-элементных расчетов гибких элементов имплантата разработана оптимальная конструкция для изготовления из сплава Ti-6Al-4V по технологии SLM.

Изготовлен опытный образец гибкой части имплантата для проведения поверочных механических испытаний на разработанном стенде.

Испытания показали, что разработанная 3D-печатная конструкция имплантата удовлетворяет биомеханике дыхания и способна выдерживать длительные циклические нагрузки.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Андрей Владимирович Синегуб, канд. техн. наук, руководитель проектов,

Данил Александрович Анисимов, инженер компании, ООО «ЛВМ AT Медицина», г. С.-Петербург,

e-mail: a.sinegub@yandex.ru

Список литературы

1. Aranda J.L., Espiago A.M. Custom-made prosthesis in thoracic surgery // Precision Cancer Medicine. 2019. Vol.

2. Published online. 2. Aranda J.L., Novoa N., Jimйnez M.F. Thoracic customized modular titanium-printed prosthesis // AME Case Reports. 2019. Vol. 3. Published online.

3. Balke D., Gupta V., Welter S. Prospects of 3D-printed sternum prostheses: A review // J. Vis. Surg. 2020. Vol. 6. № 10.

4. Sanjuanelo S.L., Jimenez J.Z., Ramirez Gil M.E. et al. Three- dimensional printed models used for personalized precision thoracic surgery // Annals of 3D Printed Medicine. 2021. Vol. 2. Art. 100012. Published online.

5. Анисеня И.И., Топольницкий Е.Б., Хакимов Х.И. и др. Успешная реконструкция каркаса грудной стенки сверхэластичными никелид-титановыми 3D-модулями у пациента с многократно местно-рецидивирующей лейомиосаркомой // Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи. 2022. Т. 14. № 2. С. 44-51.

6. Fiorucci M.P., Cuadrado A., Yбnez A. et al. Biomechanical characterization of custom-made dynamic implants fabricated by Electron Beam Melting for anterior chest wall reconstruction // Materials & Design. 2021. Vol. 206. Art. 109758. Published online.

7. Girotti P.N. Optimal chest wall prosthesis: Comparative study of mechanical and functional behaviour // Chest. 2022. Vol. 161. № 6. РР. 302-308.

8. Sun C., Dong E., Tian Y. et al. Functional biomimetic design of 3D printed polyether-ether-ketone flexible chest wall reconstruction implants for restoration of the respiration // Materials & Design. 2024. Vol. 237. Art. 112574. Published online.

9. Tsai A., Coats B., Kleinman P.K. Stress profile of infant rib in the setting of child abuse: A finite element parametric study // Journal of Biomechanics. 2012. Vol. 45. № 11. РР. 1861-1868.

10. Wang L., Yang C., Sun C. et al. Fused deposition modeling PEEK implants for personalized surgical application: From clinical need to biofabrication // International Journal of Bioprinting. 2022. Vol. 8. № 4. РР. 225-243.