3D 레이저 주사 현미경을 사용한 인공골 대체재의 기공 크기 평가

골 손실은 다양한 원인에 의해 발생할 수 있습니다.여기에는 노화나 생활 방식의 변화로 인한 근육과 골의 퇴화로 인한 골절도 포함되고 골 종양, 골수염, 인공관절 해리 등도 포함됩니다.

골 손실을 메우는 방법으로 환자의 다른 신체 부위에 있는 골을 이식하는 자가 골이식이 사용됩니다.이 기술은 환자 자신의 생체 조직을 사용하므로 면역 반응이 없고 골 형성 능력이 뛰어나다는 장점이 있습니다.그러나 이식할 수 있는 골을 채취하는 수술이 환자의 몸에 부담이 되고 채취하는 골의 양이 충분하지 않을 수 있습니다.

인공골 이식은 이러한 문제에 대한 효과적인 해결책입니다.인공골은 골 결손부와 틈을 메우는 데 사용하여 조직을 안정시킬 수 있습니다.다공성 인산칼슘 기반 세라믹은 블록 형태, 과립 형태 및 페이스트 형태로 제공됩니다.세라믹의 형태는 골 결손부의 모양과 크기에 따라 작업 목적에 맞도록 선택합니다.

충전 재료의 기공은 조골세포가 성장할 수 있도록 직경이 100~200µm로 큰 것도 있고 골 내부에 공기와 영양분을 공급할 수 있도록 직경이 몇 µm로 작은 것도 있습니다.경우에 따라 블록 형태의 충전 재료는 수술이나 회복 중에 재료가 파손되는 것을 방지할 만큼 강해야 합니다.재료가 파손되면 치료 과정에 영향이 갑니다.

결과적으로, 기공의 크기와 강도의 분산이 골 대체재의 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 기공의 크기와 그 비율을 조절하는 것이 중요합니다.

기공 크기 관찰 시의 과제

지금까지 기공 관찰은 수지가 내장된 충전 재료의 작은 조각에 대해 스캐닝 전자 현미경(SEM)과 기타 방법을 사용하여 이루어졌습니다.그러나 SEM에서 사용되는 샘플 조각화, 수지 임베딩 및 스퍼터링 같은 방법에 따른 샘플 준비로 인해 검사 시간이 2~3일 추가되었습니다.지금은 더 빠른 방법인 3D 레이저 스캐닝 현미경이 있습니다.

인공골 대체재의 기공 크기 평가를 위한 측정 솔루션

검사자는 LEXT™ OLS5100 시스템 같은 3D 레이저 스캐닝 현미경을 사용하여 인공골 대체재의 기공 크기를 빠르게 평가할 수 있습니다.이 현미경은 뛰어난 측정 기능과 간단한 워크플로를 갖추고 있으므로 사용자는 숙련도와 상관없이 면적비, 기공 직경 및 기공 깊이를 쉽게 측정할 수 있습니다.

솔루션의 이점:

1. 405nm 레이저를 사용하므로 스테이지에 샘플을 놓기만 하면 즉시 비파괴 관찰을 시작할 수 있습니다.샘플 준비가 필요하지 않아 검사 시간이 크게 단축됩니다.
2. 평면에서 높이 데이터를 획득할 수 있어 더 넓은 범위의 측정과 관찰이 가능합니다.여기에는 입자 분석에 의한 기공 직경과 면적비, 프로파일에 의한 기공 깊이 측정 그리고 3D 디스플레이가 포함됩니다.공차 판정은 설정된 기준을 가지고 개별 측정 결과의 합격/불합격 판정을 내리는 데도 사용할 수 있습니다.
3. 3D 데이터를 평면 방향으로 스티칭할 수 있어 넓은 영역에서 고정밀 데이터를 획득할 수 있습니다.

입자 분석(기공의 면적비, 최대 직경, 페렛 직경 및 등가 원형 직경).
10배율 대물렌즈를 사용하여 이미지를 캡처하고 5 × 5 이미지(5mm 정사각형)로 스티칭함.

입자 분석 공차 결정.

예를 들어, 등가 직경에 초점을 맞추고 일정 크기보다 큰 기공을 확인하면 측정된 모든 입자에 대해 합격/불합격 판정을 표시할 수 있습니다.사용자는 기준값과 상한선과 하한선(±)을 설정하면 되고, Microsoft Excel로 전송할 수 있습니다.

프로파일 측정(구멍 깊이).

면적/부피 측정(기공 면적/부피).