Gyroid ve Schwarz-D Dolgu Desenlerinin Radyoopak PLA/BaSO₄ Filamentlerinin Radyopasitesi Üzerine Etkileri

Bu çalışmada, erimiş filament üretimi (Fused Filament Fabrication, FFF) yöntemiyle üretilen radyoopak PLA/BaSO₄ kompozit filamentlerinden elde edilen, üçlü periyodik minimal yüzey (Triply Periodic Minimal Surface, TPMS) tabanlı Gyroid ve Schwarz-D iç yapı desenli numunelerin X-ışını altındaki radyopasite davranışları incelenmiştir. Bu amaçla, PLA içerisine ağırlıkça %5, %10 ve %15 oranlarında BaSO₄ katkısı yapılarak üç adet kompozit filament geliştirilmiştir. Üretilen filamentlerin termal kararlılık ve geçiş davranışları, TGA–DTGA ve DSC analizleri ile incelenmiştir. 20×20×20 mm boyutlarında tasarlanan kalibrasyon küpleri, 2 mm, 3 mm ve 4 mm hücre boyutlarına sahip olacak şekilde Gyroid ve Schwarz-D iç desenleriyle üretilmiştir. Her bir iç desen için 30%–100% arasında değişen sekiz farklı dolgu yoğunluğu uygulanmış ve bu sayede toplamda 192 farklı numune üretilmiştir. Tüm numuneler bilgisayarlı tomografi (CT) altında taranarak Hounsfield birimi (HU) değerleri elde edilmiş ve bu değerler, dolgu deseni, hücre boyutu, doluluk oranı ve BaSO₄ katkı oranı değişkenlerinin HU üzerindeki etkilerini değerlendirmek amacıyla analiz edilmiştir. Sonuçlar, artan BaSO₄ katkı oranı ve doluluk oranının HU değerlerini anlamlı biçimde artırdığını ve her iki dolgu deseninin de TPMS yapısından ötürü benzer davranış sergilediğini göstermiştir. Ayrıca, hücre boyutundaki artışın genel olarak standart sapma değerlerini artırdığı belirlenmiştir. Bu sonuçlar, geliştirilen filamentlerin ve iç yapı tasarımlarının hassas kontrolüyle kortikal kemik benzeri fantomlarda etkin biçimde kullanılabileceğini göstermektedir.