Formation et test rapides de montures NiTi auto-expansibles avec un petit facteur de forme adapté aux implants mini-invasifs

Le prototypage d’implants médicaux avec des cadres en nitinol auto-expansibles implique des processus de conception et de fabrication chronophages avant les tests. Des technologies innovantes peuvent réduire ce délai, ce qui permet d’accélérer la conception, la fabrication et les tests de prototypes. Les technologies traditionnelles fonctionnent mieux pour la production de masse.

Cependant, des techniques rentables sont nécessaires pour l’itération rapide de divers prototypes, en particulier ceux fabriqués à partir de nitinol dans la phase initiale du développement de l’implant. Ce protocole permet une itération rapide des cadres en nitinol et leur test pour l’administration par cathéter. Il permet également d’évaluer si un cadre ou un stent répond aux exigences minimales pour l’auto-expansion.

Cela est spécifiquement démontré par la conception de cadres pour un implant à ancrer sur le septum auriculaire à l’aide de 12 caractères français. Notre laboratoire de recherche développe des capteurs de pression implantables de preuve de concept pour le suivi à distance des biomarqueurs des patients atteints d’insuffisance cardiaque. Nous sommes intéressés par des conceptions innovantes qui n’utilisent pas d’électronique.

Nous tirons également parti des technologies de fabrication avancées et de l’intelligence artificielle pour concevoir de nouveaux implants de preuve de concept. Pour commencer, choisissez un fil nickel-titane et un tube en cuivre. Allumez le stéréoscope et manipulez le fil de nickel-titane et le tube de cuivre affichés sur le moniteur tout en les inspectant visuellement.

Alignez le fil à l’intérieur du tube et enfoncez-le complètement dans le tube. Pour préparer des montages imprimés en 3D, téléchargez le fichier STL du montage ou du modèle. Si des ajustements sont nécessaires, téléchargez le fichier SDLRD à partir du même référentiel.

Effectuez des ajustements de conception dans un logiciel de CAO propriétaire et exportez-le sous forme de fichier STL. Ouvrez ensuite le logiciel de découpage et importez le fichier STL. Sélectionnez l’objet à imprimer en 3D et cliquez sur le volet de tranche.

Enregistrez le fichier en tant que fichier G-code et enregistrez-le sur une carte micro SD. Après cela, retirez la carte micro SD. Maintenant, allumez l’imprimante 3D FDM et insérez la carte micro SD.

À partir de l’écran, sélectionnez Préparer, puis Préchauffer et choisissez PLA. Sélectionnez ensuite Retour et imprimer. Choisissez le fichier G-code et appuyez sur Imprimer.

Attendez que la machine imprime la pièce en 3D. Une fois l’impression 3D terminée, retirez la pièce imprimée et, à l’aide d’une pince, coupez toutes les structures de support. Limez ensuite la pièce où il y a des bords grossiers.

Et à l’aide d’un marqueur, marquez les zones à percer. À l’aide d’une perceuse à main, percez des trous dans la géométrie imprimée en 3D. Passez les vis dans les trous de la pièce imprimée en 3D à l’aide d’un tournevis.

Tenez maintenant le cadre en nickel-titane et en cuivre et passez-le dans le trou central. À l’aide d’une pince à épiler ou d’une pince, pliez ou pliez le tube de cuivre autour de toutes les vis pour former la forme souhaitée. Dévissez ensuite les vis.

À l’aide d’un pistolet à souder, chauffez le luminaire imprimé en 3D pour le ramollir. Après cela, utilisez une pince à épiler ou une pince pour retirer les parties indésirables. Allumez ensuite le tube du four et surveillez la température à l’aide d’un thermocâble.

Lorsque la température atteint 500 degrés Celsius, placez le cadre en cuivre et en nickel-titane dans le four pendant trois minutes. Ensuite, à l’aide d’un crochet, retirez le cadre en nickel-titane et en cuivre et trempez-le dans de l’eau distillée. Pour graver le cuivre, immergez les cadres de nickel-titane et de cuivre dans la solution de persulfate d’ammonium pendant environ huit heures.

Une fois que le cuivre est entièrement gravé, utilisez une pince à épiler pour retirer le cadre et rincez trois fois le cadre en nickel-titane libéré dans de l’eau distillée. Allumez ensuite le microscope et placez le fil de nickel-titane en dessous pour vérifier s’il n’y a pas de courbure ou de dimensions indésirables. Commencez par concevoir et imprimer un cadre en nickel-titane pour les implants mini-invasifs.

Pour couvrir les côtés du cadre Avec des films thermoplastiques, ouvrez la presse à chaud et laminez le film élastomère de polyuréthane sur l’intercalaire à l’aide d’un film fluoropolymère pour éviter que le polyuréthane n’adhère à l’entretoise. Placez le fil ou le cadre en nickel-titane autour de l’entretoise et sur le film. Ensuite, laminez un deuxième film de polyuréthane et une autre couche de film fluoropolymère.

Réglez la température à 240 degrés Fahrenheit. Après cela, fermez le haut de la presse, verrouillez-la et attendez 60 secondes. Enfin, coupez les parties supplémentaires du film collé avec des ciseaux.

Pour commencer, concevez un cadre en nickel-titane et recouvrez les côtés d’un élastomère hémocompatible. Tenez un cathéter français 12 à la main et passez-le dans un dilatateur et une aiguille. Ensuite, fixez une pièce en silicone sur le support.

À l’aide de l’aiguille et du dilatateur, créez un trou dans la pièce de silicone. Ensuite, passez progressivement le cathéter dans le trou et rétractez le dilatateur et l’aiguille. Pliez le cadre en nickel-titane et poussez-le à travers l’extrémité proximale du cathéter.

À l’aide de la tige de polytétrafluoroéthylène, poussez le cadre vers l’extrémité distale du cathéter, puis délogez le premier côté du cadre. Rétractez maintenant le cathéter et délogez le deuxième côté du cadre en nickel-titane de l’autre côté du caoutchouc de silicone. Ensuite, examinez le cadre au microscope pour vérifier s’il n’y a pas de défaillance ou de déformation indésirable.