Formação e teste rápidos de estruturas de NiTi autoexpansíveis com um fator de forma pequeno adequado para implantes minimamente invasivos

A prototipagem de implantes médicos com estruturas de nitinol autoexpansíveis envolve processos demorados de design e fabricação antes do teste. Tecnologias inovadoras podem reduzir esse cronograma, permitindo projeto, fabricação e teste de protótipos mais rápidos. As tecnologias tradicionais funcionam melhor para a produção em massa.

No entanto, técnicas econômicas são necessárias para a iteração rápida de vários protótipos, especialmente aqueles feitos de nitinol na fase inicial de desenvolvimento do implante. Este protocolo permite a iteração rápida de quadros de nitinol e testá-los para entrega transcateter. Também permite avaliar se um armador ou stent atende aos requisitos mínimos para autoexpansão.

Isso é especificamente demonstrado no projeto de armações para um implante a ser ancorado no septo atrial usando 12 caracteres franceses. Nosso laboratório de pesquisa desenvolve sensores de pressão implantáveis de prova de conceito para monitoramento remoto de biomarcadores de pacientes com insuficiência cardíaca. Estamos interessados em designs inovadores que não usam eletrônicos.

Também aproveitamos tecnologias avançadas de fabricação e inteligência artificial na engenharia de novos implantes de prova de conceito. Para começar, selecione um fio de níquel-titânio e um tubo de cobre. Ligue o estereoscópio e manipule o fio de níquel-titânio e o tubo de cobre mostrados no monitor enquanto os inspeciona visualmente.

Alinhe o fio dentro do tubo e empurre-o totalmente para dentro do tubo. Para preparar fixações impressas em 3D, baixe o arquivo STL para a luminária ou modelo. Se algum ajuste for necessário, baixe o arquivo SDLRD do mesmo repositório.

Faça ajustes de projeto em software CAD proprietário e exporte-o como arquivo STL. Em seguida, abra o software de fatiamento e importe o arquivo STL. Selecione o objeto a ser impresso em 3D e clique no painel da fatia.

Salve o arquivo como um arquivo de código G e salve-o em um cartão micro SD. Depois disso, retire o cartão micro SD. Agora, ligue a impressora 3D FDM e insira o cartão micro SD.

Na tela, selecione Preparar, Pré-aquecer e escolha PLA. Em seguida, selecione Voltar e imprimir. Escolha o arquivo de código G e toque em Imprimir.

Aguarde até que a máquina imprima a peça em 3D. Após a conclusão da impressão 3D, remova a peça impressa e, usando um alicate, corte todas as estruturas de suporte. Em seguida, lixe a parte onde há bordas grossas.

E com um marcador, marque as áreas a serem perfuradas. Usando uma furadeira manual, faça furos na geometria impressa em 3D. Passe os parafusos pelos orifícios da peça impressa em 3D usando uma chave de fenda.

Agora segure a estrutura de níquel-titânio e cobre e passe-a pelo orifício central. Usando uma pinça ou alicate, dobre ou dobre o tubo de cobre ao redor de todos os parafusos para formar a forma desejada. Em seguida, desaperte os parafusos.

Usando uma pistola de solda, aqueça o acessório impresso em 3D para amolecê-lo. Depois disso, use uma pinça ou alicate para remover as partes indesejadas. Em seguida, ligue o tubo do forno e monitore a temperatura usando um termocabo.

Quando a temperatura atingir 500 graus Celsius, coloque a estrutura de cobre e níquel-titânio no forno por três minutos. Depois, usando um gancho, retire a estrutura de níquel-titânio e cobre e tempere-a em água destilada. Para gravar o cobre, mergulhe as armações de níquel-titânio e cobre na solução de persulfato de amônio por aproximadamente oito horas.

Quando o cobre estiver totalmente gravado, use uma pinça para remover a moldura e enxágue três vezes a estrutura de níquel-titânio liberada em água destilada. Em seguida, ligue o microscópio e coloque o fio de níquel-titânio sob ele para verificar se há curvatura ou dimensões indesejáveis. Comece projetando e imprimindo uma estrutura de níquel-titânio para implantes minimamente invasivos.

Para cobrir as laterais da moldura Com filmes termoplásticos, abra a prensa térmica e plastifique o filme de elastômero de poliuretano no espaçador usando um filme de fluoropolímero para evitar que o poliuretano adira ao espaçador. Coloque o fio ou estrutura de níquel-titânio ao redor do espaçador e em cima do filme. Em seguida, laminar um segundo filme de poliuretano e outra camada de filme de fluoropolímero.

Defina a temperatura para 240 graus Fahrenheit. Depois disso, feche a parte superior da impressora, trave-a e aguarde 60 segundos. Por fim, corte as partes extras do filme colado com uma tesoura.

Para começar, projete uma estrutura de níquel-titânio e cubra as laterais com elastômero hemocompatível. Segure um cateter francês 12 com a mão e passe-o por um dilatador e uma agulha. Em seguida, prenda uma peça de silicone no suporte.

Usando a agulha e o dilatador, faça um orifício na peça de silicone. Em seguida, passe gradualmente o cateter pelo orifício e retraia o dilatador e a agulha. Dobre a estrutura de níquel-titânio e empurre-a através da extremidade proximal do cateter.

Usando a haste de politetrafluoretileno, empurre a armação em direção à extremidade distal do cateter e, em seguida, desaloje o primeiro lado da armação. Agora retraia o cateter e desaloje o segundo lado da estrutura de níquel-titânio do outro lado da borracha de silicone. Em seguida, examine a estrutura sob o microscópio para verificar se há qualquer tipo de falha ou deformação indesejada.