키리가미에서 영감을 받은 구조의 4D 인쇄 된 분기식 스텐트

형상 기억 폴리머는 특정 조건이 충족될 때 모양을 변경하도록 프로그래밍할 수 있습니다. 3D 프린터는 레이어 후 레이어를 쌓아 이러한 모양을 생성할 수 있으므로 상상할 수 있는 모양을 만들 수 있습니다. 이 비디오에서는 전달 될 때 컴팩트한 형태로 축소 할 수있는 스텐트를 생성하고 적절한 순간에 가장 복잡한 모양으로 복구 할 수있는 방법을 보여줍니다.

이 방법을 사용하면 설계할 수 있는 모든 것이 3D 프린터를 사용하여 정확하게 제조될 수 있기 때문에 각 환자에 맞게 맞춤형 스텐트를 설계할 수 있습니다. 근동 주 선박의 직경을 25mm로 설정합니다. 이어서, 탈경주혈관의 직경과 측면 분기의 직경을 22밀리미터에 동일하게 설정한다.

선박의 총 길이를 140mm에 동일하게 설정합니다. 다음으로, 근위 주 혈관의 길이를 65mm로 설정하고, 단산 주 혈관은 75밀리미터로, 측면 분기는 65밀리미터로 설정한다. 그런 다음 분지 용기의 컴퓨터 모델은 융합 된 증착 모델링 3D 프린터와 폴리 카보네이트 필라멘트를 사용하여 인쇄됩니다.

3D 인쇄 부품이 보관되는 상자 모양의 컨테이너를 만듭니다. 컨테이너 치수를 110 x 105 x 70mm로 설정하고 아크릴 플레이트를 사용합니다. 3D 인쇄 된 분기 용기가 상자 중앙에 배치되어 거품 형성을 최소화하기 위해 용기 내부에 실리콘을 부드럽게 부었습니다.

액체 실리콘을 건조하고 36 ~ 48 시간 동안 경화하십시오. 일단 경화되면 용기에서 고화 된 실리콘을 제거하고 반으로 잘라 3D 인쇄 된 부분을 제거합니다. 절단 평면에서 분할 된 실리콘에 다시 결합합니다.

결과 결합 된 몸은 혈관 모형입니다. 기존의 스텐트와 유사한 물결 모양의 패턴에 따라 분기 된 스텐트의 트렁크를 설계하고 분기 된 가지를 실린더로 디자인합니다. 트렁크의 경우 직경을 22밀리미터로 설정하고 길이를 38밀리미터로 설정합니다.

분기의 경우 직경을 18밀리미터로 설정하고 길이를 34밀리미터로 설정합니다. 마지막으로 스텐트의 총 길이를 72밀리미터로 설정합니다. 쉐이프 메모리 폴리머 필라멘트를 사용하여 융합 된 증착 모델링 3D 프린터에 분기 된 스텐트를 인쇄합니다.

이 필라멘트의 주요 조성물은 폴리우레탄입니다. 모델 슬라이스에 슬라이싱 소프트웨어를 사용하고 3D 프린터의 설정을 제어합니다. 압출기 온도를 섭씨 230도로 설정하고 프린터 침대의 온도를 실온으로 설정합니다.

또한 레이어 높이를 0.1밀리미터로 설정하여 계단 효과를 최소화합니다. 그런 다음 인쇄 속도를 분당 3, 600밀리미터로 설정하고 내부 채우기 비율을 80%로 설정합니다. 구조의 내부가 비어 있기 때문에 필요한 인쇄 중에 지지대 형성을 포함합니다.

거친 표면이 마모로 혈관을 손상시킬 수 있기 때문에 표면을 부드럽게 합니다. 커터를 사용하여 지지자를 제거합니다. 지지자들은 스텐트의 내부에 부착되어 있습니다.

스텐트를 제거할 때 스텐트를 찢지 않도록 주의하십시오. 인쇄된 표면의 레이어 라인, 줄무늬 또는 잡티를 제거하기 위해 사포에 표면을 문지릅니다. 커터에 의해 지지자를 제거하는 경우 반복 연마가 필요할 수 있습니다.

그림 그리기 전에, 깨끗하고, 모래를, 스텐트 표면을 건조. 통풍이 잘 되는 위치에 스프레이를 사용하여 표면을 페인트하고 개인 마스크를 착용하십시오. 반복 페인트의 얇은 층을 적용하여 오버 스프레이로부터 보호합니다.

검은 색 페인트를 사용하여 실리콘 용기 모형과 스텐트의 대비를 향상시킵니다. 땀을 흘리는 스텐트를 따뜻한 물에 놓아 온도가 유리 전이 온도 보다 높게 유지됩니다. 스텐트가 부드러워지면 분기의 절반을 다른 절반으로 밀어 넣습니다.

나머지 절반은 나머지 절반 내에 중첩합니다. 다른 분기에 동일한 중첩 프로세스를 수행합니다. 그 후 실린더의 두 반쪽이 하나로 닫힙습니다.

이제 두 가지를 하나의 실린더에 접어 주 선박을 통과할 수 있습니다. 따뜻한 물로 가득 찬 탱크 내부에 실리콘 용기 모형을 담급니다. 주 선박이 위에 있고 가지가 아래에 있도록 모형을 오리엔테이션합니다.

이제 접힌, 분기 된 스텐트를 실리콘 용기 모형의 개구부에 삽입하십시오. 접힌, 분기 된 스텐트를 방향을 지정하여 가지가 개구부를 향해 있습니다. 접힌 양면 스텐트가 확장되기 시작하고, 하부 가지가 분할되어 각 지점이 Y자형 선박의 분기 코어에서 짝짓기 통로쪽으로 미끄러질 것입니다.

스텐트는 키라가미 구조를 사용하여 양분 된 스텐트가 혈관의 좁은 통로를 통해 미끄러지는 데 매우 적합한 소형 원통형 튜브로 접을 수 있도록 합니다. 형상 메모리 폴리머는 온도가 유리 전이 온도에 도달하면 접힌 구조가 원래 모양으로 돌아갈 수 있게 합니다. 원래 모양은 분기 된 용기와 밀접하게 일치합니다.

프린터 침대의 온도를 실온에서 설정해야 합니다. 프린터 침대의 온도가 높게 설정되었을 때 원치 않는 변형구조를 경험했습니다. 폴리우레탄은 형상 메모리 효과가 있는 폴리머로 대체될 수 있다.

그러나, 최적의 온도 또는 암기는 사용되는 재료에 따라 다릅니다. 절차는 단 하나 수술로 Y 자형 혈관에 삽입될 수 있는 양면 스텐트를 생성합니다. 기존 스텐트를 위해 여러 작업에 비해 사용합니다.

우리의 방법은 관상 동맥 질병과 플라크에 의해 차단 된 혈관을 치료하는 데 사용할 수 있습니다. 절차는 담관, 기관지 및 요관과 같은 통로를 열 수도 있습니다.