زمينه فني اين اختراع مشخصاً در حوزه مواد جايگزين استخوان قرار مي گيرد. مواد استفاده شده براي ايمپلنت‌هاي ارتوپدي بايستي داراي بيشترين زيست سازگاري، بيشترين مقاومت به خوردگي در بدن و بهترين تركيب استحكام بالا و مدول يانگ پايين بوده وهيچ‌گونه سميت سلولي از خود نشان ندهند. تيتانيم خالص استحكام تسليمي برابر با فولادهاي كم آلياژ داشته با اين تفاوت كه به ميزان 45% سبك‌تر از آنهاست اما همچنان اختلاف بسيار زياد بين مدول يانگ قطعات تيتانيمي (GPa100 ضمایم(شرح و توصیف،ادعانامه،نقشه)شرح و توصیف : برای دانلود فایل اینجا کلیک کنیدادعانامه : برای دانلود فایل اینجا کلیک کنیدنقشه : فایلی برای دانلود وجودندارد

اختراع حاضر مربوط به توليد ايمپلنت‏هاي متخلخل از جنس تيتانيوم گريد 5 براي كاربرد در صنعت پزشكي و دندانپزشكي مي‏شود. بطور كلي، پس از كاشت ايمپلنت، استخوان بر روي آن رشد كرده و به ايمپلنت متصل مي‏شود. به اين فرآيند استئواينتگريشن (osseointegration) مي‏گويند. در صورتي كه ارتباط استخوان با ايمپلنت به شكل مستقيم و كامل برقرار نشود و يا به دليل نيروهاي وارده در حين حركت اين اتصال شكسته شود، ايمپلنت در داخل استخوان جابجا شده و كل درمان با شكست مواجه مي‏گردد. در اين اختراع با طراحي فوم تيتانيومي تخلخل باز با ويژگي‏هاي قابل كنترل، امكان ساخت ايمپلنت‏هايي با سطحي مشابه بافت استخوان طبيعي فراهم شده است. بنابراين با رشد استخوان به داخل تخلخل‏ها، اتصال محكمي بين ايمپلنت با استخوان ايجاد شده و احتمال شكستِ كاشتِ ايمپلنت به حداقل مي‏رسد. اين ايمپلنت‏ها ابتدا با نرم افزارهاي گرافيكي مدلسازي شده و سپس با روش SLM توليد مي‏گردند. ويژگي منحصر بفرد اين ايمپلنت‏هاي متخلخل، ساختار نامنظم سلول‏هاست كه مدلسازي سه بعدي آن را پيچيده مي‏كند.

اختراع حاضر مربوط به ايمپلنت دنداني متخلخل مي‏ باشد كه براي بيماراني با كيفيت استخواني پايين يا كمبود بافت استخواني، بسيار مناسب است. كاشت ايمپلنت دوره زماني متفاوتي بسته به استخوان بيمار دارد. در حالت معمول حداقل مدت درمان براي فك پايين (منديبل) سه ماه و براي فك بالا (ماگزيلا) شش ماه خواهد بود. اگر شرايط استخوان فك بيمار به گونه‏ اي باشد كه نياز به فرآيند پيوند يا گرفت استخوان و انجام ليفت سينوس باشد، مدت درمان تا يكسال ادامه پيدا مي‏ كند. مدت درمان را ميزان برقراري اتصال استخوان به بدنه ايمپلنت (استئواينتگريشن) تعيين مي‏ كند. هر تغيير در سطح ايمپلنت كه منجر به تسريع استئواينتگريشن گردد، مدت درمان را كوتاه مي‏ كند. با توجه به بافت اسفنجي استخوان انسان، استفاده از يك ساختار متخلخل در بدنه ايمپلنت، موجب تسريع رشد استخوان به داخل حفراتِ تعبيه شده در بدنه ايمپلنت شده و در نتيجه علاوه بر تسريع استئواينتگريشن، استحكام خوبي در فصل مشترك استخوان/ ايمپلنت ايجاد مي‏ گردد. مشكل اصلي ساخت ايمپلنت متخلخل، ساختار پيچيده و روش توليد آن است. در اين اختراع، ايمپلنت دنداني متخلخل ابتدا مدلسازي شده و سپس مدل مومي به روش چاپگر سه بعدي تهيه و با روش ريخته گري دقيق از جنس تيتانيوم توليد گرديده است.