Le plastique PEEK usiné est utilisé depuis un certain temps dans les implants crâniens personnalisés, car il est solide, léger et biocompatible. Des efforts récents ont produit une gamme de filaments PEEK imprimables de qualité médicale en mettant l’accent sur la biocompatibilité, et par conséquent, la technologie AM est maintenant utilisée pour produire des implants crâniens personnalisés au point de service (à l’hôpital).
Alors que la popularité de l’utilisation du matériau augmente, des questions se posent quant à la fiabilité des implants imprimés en 3D en PEEK.
Certaines de ces questions liées à la fiabilité ont récemment trouvé une réponse grâce à une équipe de recherche d’universités suisses et néerlandaises, qui a publié les résultats dans un article récent.
L’article propose une évaluation quantitative des implants PEEK fabriqués au point de service (POC) et imprimés en 3D pour la reconstruction crânienne grâce à la caractérisation des aspects géométriques, morphologiques et biomécaniques des implants en question.
En d’autres termes, l’article s’intéresse à la fiabilité clinique des implants fabriqués par FFF dans l’ensemble.
Alors pourquoi utiliser FFF ? Parce qu’il s’agit du type de technologie d’impression le plus couramment utilisé dans les imprimantes.
Les résultats de l’étude ont révélé que les implants crâniens personnalisés imprimés avaient une précision dimensionnelle et une répétabilité élevées, et présentaient une similitude morphologique cliniquement acceptable concernant l’ajustement de la continuité des contours de l’implant.
Ces facteurs sont d’une importance vitale, car les implants sont destinés à améliorer la qualité de vie du patient, et donc une qualité reproductible, une géométrie et un ajustement prévisibles sont importants pour le confort et le bien-être du patient.
D’un point de vue mécanique, il a été remarqué que les implants testés de divers modèles présentaient des valeurs de charge maximale variables avec des motifs de fracture discrets et échouaient à une charge maximale moyenne (SD) de 798,38 ± 211,45 N. C’est l’équivalent d’environ 80 kg de force (± environ 20 kg ). Les ingénieurs parmi vous remarqueront peut-être qu’il s’agit d’une gamme assez large. Cette variabilité s’explique comme étant le résultat de la liaison entre les couches et des entrefers/porosité à l’intérieur de l’impression.
Les pièces qui pouvaient résister à des forces plus élevées avant la rupture étaient celles avec la liaison intercalaire la plus uniforme, et celles qui se rompaient sous des forces plus faibles étaient celles avec des entrefers plus importants entre les pistes de filament dans l’impression.
L’article indique également que par rapport aux implants PEEK frittés ou usinés, les versions FFF testées ont pu mieux conserver leur forme globale après la fracture.
Ce manque de fragmentation dans les échantillons FFF est apparemment meilleur pour la récupération des implants échoués – parce que les chirurgiens ne veulent pas chercher des morceaux de plastique brisé à l’intérieur de la tête d’un patient, vraisemblablement. Logique.
Dans l’ensemble, la conclusion de l’article indique que les implants crâniens PEEK imprimés avec la méthode FFF ont une précision dimensionnelle acceptable pour l’utilisation dans ces implants, sont reproductibles et ont une résistance suffisante.
D’autres travaux doivent apparemment être effectués pour réduire la variabilité des résultats en termes de charge maximale que les implants peuvent supporter avant l’échec. Mais globalement, il semble que les implants FFF PEEK soient certainement une piste à explorer davantage, pour des raisons d’accessibilité machine et de fragmentation réduite par rapport aux implants moulés et SLS dans le même matériau.
L’article complet intitulé « Évaluation quantitative des implants crâniens en polyétheréthercétone spécifique au patient imprimé en 3D au point de service (PEEK) » a été publié dans l’International Journal of Molecular Sciences (IJMS) et est disponible (accès libre) sur ce lien, si vous souhaitez en savoir plus sur la recherche.
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