3D 프린팅 정형외과 임플란트는 골종양 치료를 위한 혁신적인 해결책으로 부상하였으며, 기존 제조 방식에 비해 환자 맞춤형 커스터마이징과 더 빠른 제작이라는 장점을 제공한다. 그러나 3D 프린팅 Ti6Al4V 임플란트를 이용한 사지 보존 수술 이후 혈중에서 티타늄(Ti) 이온의 농도가 높게 관찰되는 경우가 빈번하며, 이는 전신 독성 및 중대한 임플란트 실패로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 3D 프린팅 임플란트와 관련된 Ti 용출 현상을 규명하고자 하였다. 전장(全長) 스케일의 골반 및 경골 임플란트에 대한 유한요소해석(FEA) 결과, 임플란트-조직 통합을 위해 설계된 큰 메쉬(mesh) 표면적이 부식을 가속할 수 있음이 드러났다. 고체, 메쉬 및 고체-메쉬 하이브리드 형상을 갖는 정육면체 Ti6Al4V 시료의 미세조직 분석에서는, 알파(α) 상과 베타(β) 상 사이의 갈바닉 결합(galvanic coupling)이 국소 부식을 유발하는 핵심 요인임을 확인하였다. 세 경우 간 β상 함량은 145%에서 200%까지 범위 차이가 있었으며, 메쉬 구조에서 가장 높은 β상 함량이 관찰되었다. 이러한 결과는 메쉬 구조가 임플란트-조직 결합에 필수적이더라도, 시간이 지남에 따라 Ti 이온 방출을 크게 촉진하여 임플란트의 기계적 무결성을 잠재적으로 손상시킬 수 있음을 시사한다. 따라서 생물학적 통합과 장기적인 재료 안정성 사이의 균형을 맞추기 위해 신중한 설계 및 표면 처리 전략이 필요하다.

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