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Índice

Pós metálicos de quadril referem-se a pós esféricos especializados usados em tecnologias emergentes de fabricação de aditivos metálicos para implantes e próteses de quadril. Este guia abrange ligas comuns, propriedades, aplicações, especificações e fornecedores.

Visão geral dos pós metálicos para quadril

Também chamados de pós para artroplastia de quadril, esses materiais avançados permitem a impressão em 3D de componentes de substituição da articulação do quadril específicos para o paciente, com geometrias complexas e desempenho mecânico que superam os implantes tradicionais.

As principais características dos pós metálicos para quadril incluem:

PropriedadesCaracterísticas
Ligas metálicasTitânio, cromo cobalto, aço inoxidável
Forma da partículaAltamente esférico
Distribuição de tamanho15-45 mícrons típicos
DensidadeOtimizado para espalhar e embalar
Principais atributosBiocompatível, alta resistência, resistente à corrosão, desempenho in vivo comprovado
Processo de fabricaçãoManufatura aditiva - jateamento de aglutinante, DED, PBF
FormuláriosCopos de quadril, hastes, revestimentos e conchas acetabulares

Os pós para quadril continuam avançando para elevar o desempenho, a longevidade e a biocompatibilidade dos implantes ortopédicos impressos em 3D.

Tipos de liga

Os pós metálicos comuns para quadris incluem:

Liga metálicaComposiçãoPropriedades
Titânio Ti64Titânio, alumínio, vanádioAlta resistência em relação ao peso, bio-inércia
Cromo CobaltoCobalto, cromo, molibdênioResistência ao desgaste, resistência à corrosão
Aço inoxidávelFerro, cromo, níquel, molibdênioCusto-benefício, capacidade de processamento

Ligas emergentes

Novas ligas, como a TMZF® titânio-molibdênio-zircônio-ferro, adaptam o desempenho mecânico e a capacidade de integração óssea por meio da fusão seletiva a laser.

Propriedades mecânicas

Os pós metálicos Hip permitem atingir as seguintes propriedades de especificação ASTM quando fabricados de forma aditiva:

PropriedadeValores comuns
Resistência à tração750-1300 MPa
Resistência ao escoamento450-1150 MPa
Alongamento na ruptura8-25%
Dureza280-550 HV
Rugosidade da superfície (Ra)Otimizado para o crescimento ósseo

O desempenho mecânico depende de parâmetros como espessura da camada, potência do laser, velocidade de varredura etc. durante a impressão AM.

pós metálicos de quadril
Pós de metal para quadril 2

Formulários

Os usos típicos dos pós metálicos de quadril abrangem:

ComponenteDetalhes
Copos de quadrilComponente acetabular com formato hemisférico e superfície texturizada para integração óssea
Hastes femoraisEstendendo-se para o fêmur, fixado ao componente do copo do quadril
Forros e conchasO forro oferece uma superfície de articulação de desgaste ultrabaixo, fixada no revestimento externo

Benefícios

Os componentes de pó de quadril personalizados aumentam a longevidade e retardam/previnem as cirurgias de substituição via otimização:

  • Fixação e crescimento ósseo
  • Baixa geração de detritos de desgaste
  • Eliminação dos pontos fracos da interface do cimento

Especificações

Pós metálicos de quadril deve atender às seguintes especificações mínimas de acordo com as normas ISO e ASTM:

AtributoLimites de especificação
Composições de ligasDe acordo com as especificações de grau (AMS/UNS)
Tamanho da partícula10-45 mícrons
Densidade aparente≥ 80% de liga metálica
Taxa de fluxo25-50 s/50g
Esfericidade≥ 0,9 preferido

Os pós de quadril especializados levam isso um passo adiante, otimizando o formato da partícula, a estrutura interna e a química da superfície para uma espalhabilidade, empacotamento e comportamento de sinterização perfeitos durante a impressão.

Fornecedores

Os principais fornecedores globais de pós metálicos para quadris incluem:

FornecedorNotas comunsEstimativa de preço
AP&CTi64, CoCr, Aço$500-1500/kg
Aditivo CarpenterTi64, CoCrMo$800-2000/kg
PraxairTi64, CoCr, SS316L$600-1800/kg
Sandvik OspreyTi6AL4V ELI, CoCr ASTM F75$750-2500/kg

O preço varia de acordo com as quantidades do pedido, a especificação do pó e a liga selecionada. Alguns pós de quadril personalizados para AM chegam a $3000-5000+ por kg.

Prós e contras

PrósContras
Geometrias complexas e personalizadasCustos de hardware atualmente altos
Propriedades mecânicas otimizadasDados clínicos de longo prazo limitados
Possibilita novas estruturas porosasCobertura restrita de pagadores para opções emergentes
Simplifica as revisões de implantes com falhaEtapas de pós-processamento necessárias
Agiliza a logística cirúrgicaIncerteza em relação às vias de reembolso

Principais conclusões

  • Os principais fabricantes de metais agora oferecem pós de quadril otimizados para jato de aglutinante e impressão a laser
  • Novas ligas e arquiteturas elevam o desempenho em relação aos implantes tradicionais
  • As evidências clínicas continuam a se desenvolver em relação à segurança e à eficácia

perguntas frequentes

P: Quantos implantes ortopédicos usam impressão 3D de metal atualmente?

R: Estima-se que 4-5% de todos os dispositivos ortopédicos, como implantes de quadril, joelho e coluna vertebral, sejam atualmente fabricados de forma aditiva a partir de pós metálicos premium. Mas espera-se que a adoção aumente exponencialmente.

P: Há alguma preocupação com relação à corrosão de metais ou íons dos implantes impressos?

R: Todos os implantes metálicos têm potencial para corrosão e detritos, mas os avanços em ligas, controles de fabricação e tratamentos de superfície agora minimizam os riscos para que sejam comparáveis aos implantes convencionais baseados em fundição/forjamento.

P: Como a pandemia interrompeu o acesso a procedimentos de substituição de articulações, incluindo opções impressas em metal?

R: As suspensões temporárias de procedimentos "eletivos" restringiram significativamente as substituições de quadril e joelho. Mas o acesso está se recuperando junto com a crescente conscientização dos cirurgiões sobre os benefícios das abordagens impressas em 3D.

P: Os implantes impressos em 3D reduzirão os custos em comparação com as próteses de quadril tradicionais?

R: Atualmente, os implantes impressos têm preços mais altos do que os implantes genéricos, mas permitem preços baseados em valor devido aos benefícios do desempenho clínico. Com uma maior adoção, as economias de escala de fabricação podem aumentar a relação custo-benefício.

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