Methodenartikel
Mit einem 3D-Drucker wird ein Formgedächtnis-Polymer-Filament zu einer verzweigten röhrenförmigen Struktur extrudiert. Die Struktur ist so gemustert und geformt, dass sie sich nach dem Falten zu einer kompakten Form zusammenziehen und dann beim Erhitzen zu ihrer geformten Form zurückkehren kann.
Verzweigte Gefäße, typischerweise in Form des Buchstabens "Y", können eingeengt oder blockiert werden, was zu ernsthaften gesundheitlichen Problemen führt. Bifurcated Stents, die innen hohl und nach außen zu den verzweigten Gefäßen geformt sind, chirurgisch in die verzweigten Gefäße eingesetzt, fungieren als Tragendestruktur, so dass Körperflüssigkeiten frei durch das Innere der Stents ohne durch die verengten oder blockierten Schiffe behindert werden. Damit ein zweifarbiger Stent am Zielort eingesetzt werden kann, muss er in das Innere des Schiffes injiziert werden und innerhalb des Schiffes reisen, um den Zielstandort zu erreichen. Der Durchmesser des Gefäßes ist viel kleiner als die Begrenzungskugel des zweifarbigen Stents; Daher ist eine Technik erforderlich, damit der bifurcated Stent klein genug bleibt, um durch das Schiff zu reisen und sich auf das zielgerichtete verzweigte Schiff ausdehnt. Diese beiden widersprüchlichen Bedingungen, d. h. klein genug, um durchzugehen und groß genug, um verengte Passagen strukturell zu stützen, sind äußerst schwer gleichzeitig zu erfüllen. Wir verwenden zwei Techniken, um die oben genannten Anforderungen zu erfüllen. Zunächst wird auf der Materialseite ein Formgedächtnispolymer (SMP) verwendet, um Formänderungen von klein nach groß, d. h. klein zu initiieren, wenn sie eingefügt werden und am Zielstandort groß werden. Zweitens wird auf der Konstruktionsseite ein Kirigami-Muster verwendet, um die Verzweigungsrohre in ein einzelnes Rohr mit einem kleineren Durchmesser zu falten. Die vorgestellten Techniken können verwendet werden, um Strukturen zu konstruieren, die während des Transports verdichtet werden können und bei Aktivierung wieder in ihre funktional versierte Form zurückkehren können. Obwohl unsere Arbeit auf medizinische Stents ausgerichtet ist, müssen Biokompatibilitätsprobleme vor der tatsächlichen klinischen Anwendung gelöst werden.
Stents werden verwendet, um verengte oder stenosed Passagen beim Menschen zu verbreitern, wie Blutgefäße und Atemwege. Stents sind röhrenförmige Strukturen, die den Passagen ähneln und die Passagen mechanisch vor dem weiteren Einstürzen stützen. Typischerweise sind selbstausdehnende Metallstents (SEMS) weit verbreitet. Diese Stents bestehen aus Legierungen aus Kobaltchrom (Edelstahl) und Nickel-Titan (Nitinol)1,2. Der Nachteil von Metallstents ist, dass Drucknekrose bestehen kann, wenn die Metalldrähte des Stents mit den lebenden Geweben in Kontakt kommen und die Stents betroffen sind. Darüber hinaus können di....
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
1. Blutgefäß-Mock-up-Design für die Demonstration
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
In diesem Protokoll zeigten wir die Verfahren, die erforderlich sind, um einen bifurcated Stent herzustellen. Der Stent verwendet eine Kirigami-Struktur, um den bifurcated Stent in ein kompaktes zylindrisches Rohr zu falten, das sehr gut zum Gleiten durch die schmalen Wege der Blutgefäße geeignet ist. Der SMP ermöglicht es der gefalteten Struktur, zu ihrer ursprünglichen Form zurückzukehren, wenn die Temperatur die Glasübergangstemperatur erreicht. Die ursprüngliche Form, 3D gedruckt mit dem SMP-Material, passt eng zu de.......
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Stents werden oft verwendet, um die verstopften inneren Bahnen wie die Blutgefäße und Atemwege der Patienten zu löschen. Die chirurgische Operation der Einfügung von Stents erfordert eine sorgfältige Abwägung der Erkrankung des Patienten und der menschlichen anatomischen Eigenschaften. Die Form des Schiffes ist komplex, und es gibt vielfältige Verzweigungsbedingungen. Die Standard-Stent-Betriebsverfahren basieren jedoch auf massenproduzierten Stents mit Standardgrößen. In diesem Protokoll haben wir gezeigt, wie man die H.......
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Die Autoren haben nichts zu verraten.
Diese Arbeit wurde durch das Vom Institute of Information & Communications Technology Planning and Evaluation (IITP) geförderte Stipendium der koreanischen Regierung (MSIT) (Nr. 2018-0-01290, Entwicklung eines offenen Datensatzes und kognitiver Verarbeitungstechnologie für die Anerkennung von Merkmalen, die von unstrukturierten Menschen (Polizeibeamte, Verkehrssicherheitsbeamte, Fußgänger usw.) in selbstfahrenden Autos abgeleitet wurden, und des GIST Research Institute (GRI), das 2019 vom GIST finanziert wird.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Fortus380mc | Stratasys | Fortus 380mc | FDM 3D-Drucker zum Drucken von Blutgefäß-Mock-up |
| Moment1 3D-Drucker | Moment | Moment 1 | FDM-3D-Drucker zum Drucken von gegabeltem Stent |
| PC (weiß) Filament-Kanister | Stratasys | PC (weiß) Filament-Kanister PC-Filament | zum Drucken von Blutgefäß-Mock-up |
| PLM-Software NX 10.0 | Siemens | NX 10.0 | 3D-CAD-Modellierungssoftware |
| Sandpapier | DAESUNG | CC-600CW | Herausschneiden der Oberfläche des gegabelten Stents |
| Formgedächtnis-Polymer-Filament | SMP Technologies Inc | MM-5520 | Formgedächtnis-Polymer-Filament |
| Silizium | Shinetus | KE-1606 | Silikon für Blutgefäß-Mock-up |
| Simplify3D | Simplify3D | Simplify3D 4.0.1 | Slicing-Software für das Schneiden von Modellen |
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden
Genehmigung beantragen