Finite-Elemente-Analyse von patientenspezifischen kranialen Implantaten unter verschiedenen Entwurfsparametern für die Materialauswahl

Diese Arbeit präsentiert die Untersuchung der Beziehung zwischen Dicke und Steifigkeit für verschiedene Materialien (PMMA und PEEK) in patientenspezifischen kranialen Implantaten als Kriterium für die Auswahl von Biomaterialien aus mechanischer Sicht. Die Geometrie des Implantats wird aus der Rekonstruktion der cranialen Läsion unter Verwendung von Bildsegmentierung, die aus der computertomografischen axialen Bildgebung gewonnen wurde, konstruiert. Verschiedene Entwurfsparameter wie Dicke und Perforationen werden berücksichtigt, um Verschiebungsverteilungen unter kritischen Belastungsbedingungen mithilfe der Finite-Elemente-Analyse zu ermitteln. Die Modelle berücksichtigen quasi-statische Lasten mit linear elastischen Materialien. Die Nullhypothese, auf der diese Forschung basiert, besagt, dass beide Biomaterialien die minimalen mechanischen Eigenschaften aufweisen, die erforderlich sind, um direkte Aufpralltraumata im Zentrum des Implantats zu widerstehen und so kritische Deformationen von mehr als 2 mm effektiv zu vermeiden. Auf diese Weise wird der Einsatz von PMMA-Kranoplastiken in den meisten Fällen gerechtfertigt, in denen auf ein PEEK-Implantat nicht zugegriffen werden kann.