מבנים מבנים סריג הם חומרים סלולריים ומשכו תשומת לב רבה בתחום הנדסת רקמות מכיוון שהם יכולים לשכפל את המורפולוגיה ואת התכונות המכניות של עצמות טבעיות. פרמטרים של עיצוב מפתח, כמו נקבוביות, שטח פנים וגודל נקבוביות, הם בעלי משמעות רבה באיזון שלמות מכנית ותאימות ביולוגית. פיגום עצם אידיאלי צריך להיות בעל אותם תכונות מכניות כמו עצמות טבעיות, ופיגומי MDFG המופקים על ידי LPBF מאפשרים מטרה זו. מחקר זה העריך באופן שיטתי את פיגומי MDFG המופקים על ידי LPBF (המכסה סוגים שונים של מבני סריג) כדי לקבוע את תחולתם ביישומים אורטופדיים.
חומרים ושיטות הפיגומים עוצבו באמצעות תוכנת Ntopology. נקבעה קוביה עם גודל יחידה של 20 מ"מ, ושכבת נפח מוצק נוספה כדי לדמות תנאי עומס פיזיולוגיים. גדלי יחידות ונקודות זרע שונות נקבעו לסוגים שונים של מבני סריג ליצירת שיפוע נקבוביות נשלט. הפיגומים היו מפוברקים על ידי LPBF, בוצעו הגדרות הדפסה ודגימות הוצאו. בדיקות עייפות מחזור גבוהות (HCF) בוצעו בתנאי העמסת דחיסה, ונבחר תא עומס מתאים.
תוצאות בדיקות הדחיסה המעין - סטטי הראו כי למבני הסריג של גירואידי ולפרימיטיבי היו תכונות מכניות מצוינות, ועקומות העקירה שלהם - עקומות הכוח הראו תהליך דפורמציה של שלושה שלב. סימולציות ניתוח סופיות סיפקו בסיס חשוב להבנת חלוקת הלחץ וכו ', ותוצאות הסימולציה היו תואמות מאוד את התוצאות הניסיוניות. על ידי השוואה בין העייפות - דגימות כושלות של פיגומים שונים, נמצא כי לסריג הגיזיר היה הביצועים הכוללים הטובים ביותר, הביצועים לטווח הארוך של הסריג הפרימיטיבי היו טובים יותר מזו של הסריג של וורונוי, ורשת קלווין הייתה עמידות העייפות האורדת ביותר.
מסקנות פיגומי MDFG, ובמיוחד מבני הסריג של בלוטת התריס והפרימיטיביים, הציגו תכונות מכניות ועייפות מצוינות והיו בחירה אידיאלית לשתלים אורתופדיים הנושאים עומס. ההתקדמות בתכנון הפיגומים שיפרה את חלוקת הלחץ וכו ', וטכניקות עיבוד שלאחר - היו מכריעות לשיפור התכונות המכניות. מחקר עתידי צריך לחקור אופטימיזציה ספציפית לסריג ומחקרי vivo כדי לשפר עוד יותר את הביצועים של שתלים אורטופדיים ואת אחוזי ההצלחה של יישומים קליניים. לסיכום, לפיגומי MDFG TI6AL4V המופקים על ידי LPBF יש סיכויי יישום רחבים בתחום השתלים האורתופדיים. באמצעות מחקר ושיפור רציפים, הוא צפוי לספק אפשרויות טיפול טובות יותר לחולים.