Быстрое формирование и тестирование саморасширяющихся NiTi-каркасов с малым форм-фактором, подходящих для минимально инвазивных имплантатов

Создание прототипов медицинских имплантатов с саморасширяющимися нитиноловыми рамками включает в себя трудоемкие процессы проектирования и изготовления перед испытаниями. Инновационные технологии могут сократить этот срок, что позволяет ускорить проектирование, изготовление и тестирование прототипов. Традиционные технологии лучше всего подходят для массового производства.

Тем не менее, необходимы экономически эффективные методы для быстрой итерации различных прототипов, особенно тех, которые сделаны из нитинола на начальной стадии разработки имплантата. Этот протокол позволяет быстро перебирать нитиноловые рамки и тестировать их на транскатетерную доставку. Это также позволяет оценить, соответствует ли рамка или стент минимальным требованиям для саморасширения.

В частности, это продемонстрировано при проектировании каркасов для имплантата, который будет закреплен на межпредсердной перегородке с использованием 12 французских символов. Наша исследовательская лаборатория разрабатывает экспериментальные имплантируемые датчики давления для дистанционного мониторинга биомаркеров пациентов с сердечной недостаточностью. Нас интересуют инновационные конструкции, в которых не используется электроника.

Мы также используем передовые производственные технологии и искусственный интеллект для разработки новых концептуальных имплантатов. Для начала выберите никель-титановую проволоку и медную трубку. Включите стереоскоп и манипулируйте никель-титановой проволокой и медной трубкой, показанными на мониторе, визуально рассматривая их.

Выровняйте проволоку внутри трубки и полностью вставьте ее в трубку. Чтобы подготовить напечатанные на 3D-принтере приспособления, загрузите файл STL для приспособления или шаблона. Если требуются какие-либо корректировки, загрузите файл SDLRD из того же репозитория.

Вносите корректировки в собственное программное обеспечение САПР и экспортируйте его в файл STL. Затем откройте программу для нарезки и импортируйте файл STL. Выберите объект для 3D-печати и нажмите на панель среза.

Сохраните файл в виде файла G-кода и сохраните его на карте micro SD. После этого вытащите карту micro SD. Теперь включите 3D-принтер FDM и вставьте карту micro SD.

На экране выберите «Подготовка», затем «Предварительный нагрев» и выберите «PLA». Затем выберите «Назад» и выполните печать. Выберите файл G-кода и нажмите «Печать».

Подождите, пока машина напечатает деталь на 3D-принтере. После завершения 3D-печати извлеките напечатанную деталь, и с помощью плоскогубцев вырежьте любые опорные конструкции. Затем подпилите ту часть, где есть острые края.

И маркером отметьте участки, которые нужно просверлить. С помощью ручной дрели просверлите отверстия в напечатанной на 3D-принтере геометрии. Проденьте шурупы через отверстия напечатанной на 3D-принтере детали с помощью отвертки.

Теперь возьмитесь за никель-титановую и медную раму и пропустите ее через центральное отверстие. С помощью пинцета или плоскогубцев сложите или согните медную трубку вокруг всех винтов, чтобы сформировать нужную форму. Затем открутите винты.

С помощью паяльника нагрейте напечатанный на 3D-принтере приспособление, чтобы размягчить его. После этого с помощью пинцета или плоскогубцев удалите ненужные части. Затем включите трубу печи и следите за температурой с помощью термокабеля.

Когда температура достигнет 500 градусов по Цельсию, поместите медную и никель-титановую раму в печь на три минуты. После этого с помощью крючка выньте никель-титановую и медную раму и закалите ее в дистиллированной воде. Чтобы протравить медь, погрузите никель-титановые и медные рамы в раствор персульфата аммония примерно на восемь часов.

После того, как медь будет полностью протравлена, с помощью пинцета снимите рамку и трижды промойте освободившуюся никель-титановую рамку в дистиллированной воде. Затем включите микроскоп и подложите под него никель-титановую проволоку, чтобы проверить наличие нежелательной кривизны или размеров. Начните с проектирования и печати никель-титановой рамы для минимально инвазивных имплантатов.

Чтобы покрыть боковые стороны рамы термопластичными пленками, откройте термопресс и заламинируйте пленку полиуретанового эластомера на дистанционную рамку с помощью фторполимерной пленки, чтобы избежать прилипания полиуретана к дистанционной рамке. Поместите никель-титановую проволоку или рамку вокруг распорки и поверх пленки. Затем заламинируйте вторую полиуретановую пленку и еще один слой фторполимерной пленки.

Установите температуру на 240 градусов по Фаренгейту. После этого закройте верхнюю часть пресса, зафиксируйте его и подождите 60 секунд. Наконец, вырежьте ножницами лишние части склеенной пленки.

Для начала спроектируйте никель-титановый каркас и покройте боковые стороны гемосовместимым эластомером. Держите в руке французский катетер 12 и пропустите его через расширитель и иглу. Далее закрепите силиконовый кусочек на держателе.

С помощью иглы и расширителя создайте отверстие в силиконовой части. Затем постепенно пропустите катетер через отверстие и втяните расширитель и иглу. Сложите никель-титановый каркас и протолкните его через проксимальный конец катетера.

С помощью политетрафторэтиленового стержня протолкните раму к дистальному концу катетера, затем сместите первую сторону рамы. Теперь втяните катетер и сместите вторую сторону никель-титанового каркаса с другой стороны силиконовой резины. Затем осмотрите раму под микроскопом, чтобы проверить ее на наличие каких-либо неисправностей или нежелательных деформаций.