다양한 비율의 에폭시 수지와 아크릴 수지로 제작된 적층 경대퇴 보철 소켓의 표면 프로파일 분석

Oct 25, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 2664(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

아크릴과 에폭시는 소켓 제작에 사용되는 일반적인 유형의 수지입니다. 다양한 유형의 수지가 적층 소켓의 내부 표면에 영향을 미칩니다. 본 논문은 적층 보철 소켓을 위한 에폭시와 아크릴 수지의 최적 비율 조합을 결정하고 표면 거칠기에 대한 적층 보철 소켓의 다양한 조합에 대한 표면 프로파일 분석을 평가하는 것입니다. 경대퇴 소켓은 에폭시 수지의 경우 2:1, 3:1, 3:2, 2:3, 1:3, 100:1, 100:2, 100:3, 100의 다양한 수지 대 경화제 비율을 사용하여 제작되었습니다. :4, 아크릴 수지의 경우 100:5. 4개의 탄성 스토키네트와 4개의 Perlon 스토키네트로 구성된 8층의 스토키네트를 사용했습니다. 4 cm × 6 cm 크기의 샘플을 대전자 부위 아래 측면 소켓에서 잘라냈습니다. Mitutoyo Sj-210 표면 테스터 스타일러스를 샘플에 통과시켜 평균 표면 거칠기 값(Ra), 제곱 평균 제곱 평균 거칠기 값(Rq) 및 10점 평균 거칠기 값(Rz)을 제공했습니다. 에폭시 수지는 Ra 값이 0.766 µm, 0.9716 µm, 0.9847 µm 및 1.5461 µm이고 각각 ​​3:2, 3:1, 2:1 및 2:3 비율로 아크릴 수지에 비해 더 부드러운 표면을 나타냅니다. 그러나 비율이 1:3인 에폭시 수지의 경우 경화제와 함께 경화되지 않습니다. 아크릴 수지의 경우 Ra 값은 각각 100:1, 100:2, 100:5, 100:4 및 100:3 비율로 1.0086μm, 2.362μm, 3.372μm, 4.762μm 및 6.074μm입니다. 생산된 표면이 더 매끄러우므로 적층 소켓을 제작할 때 에폭시 수지는 더 나은 선택입니다.

보철 장치는 신체의 상실된 팔다리를 대체하기 위해 제작된 인공 팔다리입니다1,2. 보철물의 목표는 사용자의 정상적인 일상생활 활동을 회복시키는 것입니다3,4. 열성형 및 적층과 같은 이러한 장치를 제조하는 데 사용할 수 있는 다양한 제조 기술이 있습니다5. 열성형으로 플라스틱 시트를 연화시킨 후 이를 포지티브 캐스트 위에 놓고 적층은 수지와 경화제를 사용하여 포지티브 캐스트를 코팅합니다5,6,7. 이러한 프로세스와 재료는 보철 소켓의 다양한 기계적 특성을 유발했습니다8. 에폭시의 경우 수지와 경화제의 권장 비율은 2:1이고, 아크릴의 경우 언급된 공급업체 카탈로그는 100:1-3입니다.

최고의 인장 강도, 굽힘 강도 및 강성과 같은 기계적 품질 측면에서 적층 복합재로 제조된 보철 소켓은 공중 합체 열가소성 소켓보다 더 강한 것으로 밝혀졌습니다9,10,11. 시공 중 끌어당겨진 진공의 양, 함침 정도(강화재에 수지가 포화됨), 수지 유형, 수지 양, 섬유 강화 유형에 따라 적층 보철 소켓에 변화가 생길 수 있습니다5,12 .

절단단의 표피, 피하 조직, 혈관 및 혈류는 모두 움직임으로 인해 발생하는 압력과 마찰의 영향을 받습니다. 피부 표면의 상호 미끄럼 마찰은 각질층 장벽 기능의 효율성을 무너뜨리고 피부 외상을 유발하는 경향이 있습니다13,14. 보철 소켓과 라이너 재료 사이의 마찰 계수와 에너지 소산은 모두 표면 거칠기의 영향을 받습니다15,16. 대부분의 대퇴골 참가자는 스트랩이나 흡입 서스펜션(CSS)17을 사용했습니다. 흡입 서스펜션을 사용하는 경대퇴 환자의 경우 소켓이 환자의 피부에 직접 연결되어 피부 상태에 영향을 줍니다.

열적 안정성과 관련하여 생성된 복합재는 동일한 온도에서 열화율 감소와 더 높은 엔탈피 측면에서 순수 에폭시 수지보다 성능이 뛰어났으며, 이는 천연 섬유 강화 에폭시 복합재가 순수 에폭시 수지보다 훨씬 우수하다는 것을 입증했습니다. 아크릴은 횡인장강도와 등가탄성률이 33% 더 높았습니다. 이는 비슷한 종방향 굽힘 강도와 모듈러스를 가졌습니다. 횡방향 굽힘 강도와 모듈러스가 약간 낮았습니다. 우수한 파괴인성과 박리 저항성을 나타냈습니다. 현미경 사진에서는 아크릴의 미세구조적 연성과 에폭시의 취성 파괴 메커니즘이 밝혀졌습니다. 아크릴은 에폭시보다 탄젠트 델타 피크가 더 높았습니다.