באמצעות מדפסת תלת-ממדית, פילמנט פולימר מסוג הצורה הינו הבלטת ממד כדי ליצור מבנה צינורי בענף. המבנה הוא בדוגמת ובצורת כך שהוא יכול להתכווץ לתוך טופס קומפקטי פעם מקופל ולאחר מכן לחזור לצורתו הנוצרת כאשר מחוממת.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
4 ד מודפס סטנטים מלאכותיים עם מבנים בהשראת Kirigami
במאמר זה
סיכום
תקציר
כלי שיט, בדרך כלל בצורת האות "Y", ניתן לצמצם או לחסום, וכתוצאה מכך בעיות בריאותיות חמורות. סטנטים משומנים, החלולים בפנים ובעלי צורה מבפנים לכלי השיט, מוכנסים בניתוח בתוך כלי השיט, משמשים כמבנה תומך כך שנוזלי גוף יכולים לנוע בחופשיות דרך פנים הסטנטים ללא בחסימת הכלים המצלוקים או החסומים. עבור סטנט מורכב להיות פרוס באתר היעד, זה צריך להיות מוזרק בתוך הכלי ולנסוע בתוך כלי כדי להגיע לאתר היעד. קוטרו של כלי הקיבול קטן בהרבה מהספרה התוחמת של הסטנט הביפראני; לכן, טכניקה נדרשת כך הסטנט שחור נשאר קטן מספיק כדי לנוע דרך כלי ומתרחב בכלי הספינה ממוקד. שני התנאים הסותרים, כלומר, קטנים מספיק כדי לעבור ולגדול מספיק כדי לתמוך באופן מבנית במעברים המצתים, הם קשים מאוד לסיפוק בו זמנית. אנו משתמשים בשתי טכניקות כדי למלא את הדרישות הנ ל. ראשית, על הצד החומרי, פולימר זיכרון הצורה (SMP) משמש לאתחול עצמי שינויים הצורה מ קטן לגדול, כלומר, להיות קטן כאשר הוכנס והופך גדול באתר היעד. שנית, בצד העיצוב, דפוס kirigami משמש כדי לקפל את צינורות הסתעפות לתוך צינור אחד עם קוטר קטן יותר. הטכניקות המוצגות ניתן להשתמש כדי להנדס מבנים שניתן לדחוס במהלך התחבורה ולחזור לצורה מיומנת פונקציונלית שלהם כאשר מופעל. למרות שעבודתנו מכוונת על סטנטים רפואיים, יש לפתור בעיות ביותאימות לפני שימוש קליני בפועל.
מבוא
סטנטים משמשים להרחבת מעברים או הקצצות בבני אדם, כגון כלי דם ונתיבי נשימה. סטנטים הם מבנים צינורי הדומים למעברים ולתמיכה מכנית במעברים מקריסה נוספת. בדרך כלל, סטנטים מתכתיים בעלי התרחבות עצמית (SEMS) מאומצים באופן נרחב. סטנטים אלה עשויים מסגסוגות מורכבות מקובלט כרום (פלדת אל-חלד) ומניקל-טיטניום (ניטינול)1,2. החיסרון של סטנטים מתכתיים הוא שנמק בלחץ יכול להתקיים במקום שבו חוטי המתכת של הסטנט מגיעים במגע עם הרקמות החיות והסטנטים מושפעים. יתר על כן, כלי הדם של הגוף יכול להיות בצורה אסימטרית והם הרבה יותר מורכבים מאשר מבנים הכרישים פשוטה. בפרט, ישנם הרבה הליכים קליניים מיוחדים כדי להתקין סטנטים בענף לומן. ב לומן בצו....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. מדגם כלי דם להפגנה
- הגדר את קוטר הכלי הראשי האבובי ל -25 מ"מ, הקטרים של כלי הקיבול העיקרי והענף הצדדי השווה ל -22 מ"מ. הגדר את האורך הכולל של כלי הקיבול השווה ל 140 מ"מ. הגדר את אורך הספינה הראשית האבופית, הכלי העיקרי והענף הצדדי ל -6 5 מ"מ, 75 מ"מ ו 65 מ"מ, בהתאמה. כלי הדם המלא מוצג באיור 2 ואיור 3.
- הדפס את מודל המחשב של כלי הקיבול באמצעות מדפסת תלת-ממד מסוג FDM. . השתמש בחוט פוליקרבונט
2. כלי דם בייצור מבוים על ידי דפוס
- צור מכולה בצורת תיבה שתגרום לבית את החלק המודפס התלת-ממדי. הגדר את ממדי המיכל כדי 110 x 105 x 70 מ"מ ולהשתמש לוחית אקריליק.<....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
בפרוטוקול הזה, הצגנו את ההליכים. הדרושים להפיית סטנט מורכב סטנט משתמש במבנה kirigami כדי לאפשר סטנט ביפולרר לקפל לתוך צינור גליל קומפקטי, אשר מתאים מאוד להחליק דרך מסלולים צרים של כלי הדם. ה-SMP מאפשר למבנה המקופל לחזור לצורתו המקורית כאשר הטמפרטורה מגיעה לטמפרטורת מעבר הזכוכית. הצורה המקורית, תלת-ממד המודפסת באמצעות החומר SMP, מתאימה באופן הדוק לכלי השיט בענף. במילים אחרות, המשטח הפנימי של האוניות בענף, שבו נוזל הגוף זורם, הוא קיזוז נוסף בתוך העובי שנקבעו של סטנט מפוברק. צורה מוצקה נוצרת בין המשטח הפנימי לבין משטח ההסטה.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
סטנטים משמשים לעתים קרובות כדי לנקות את המסלולים הפנימיים הסתומים כגון כלי הדם ונתיבי הנשימה של החולים. פעולה כירורגית של החדרת סטנטים דורשת שיקול קפדני של מחלת החולה ומאפיינים אנטומיים אנושיים. צורת הכלי מורכבת וקיימים תנאי הסתעפות מגוונים. עם זאת, הנהלים הסטנדרטיים סטנט מבוססים על סטנטים המיוצרים המוני עם גדלים סטנדרטיים. בפרוטוקול זה, הצגנו כיצד להתאים אישית את הייצור של הסטנט בהתבסס על הגיאומטריה המדויקת של כלי הדם. בלעשות זאת, עיצבנו את הסטנט כך הפנים מעשה חלול ואת פני השטח שינוי הצינורי יהיה לקפל ולחזור לתצורה המלא.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
. למחברים אין מה לגלות
תודות
עבודה זו נתמכת על ידי המכון למידע & התכנון וההערכה של טכנולוגיית תקשורת (iitp) מענק ממומן על ידי ממשלת קוריאה (msit) (מס ' 2018-0-01290, פיתוח מערכת נתונים פתוחה וטכנולוגיית עיבוד קוגניטיבית ל הכרה בתכונות הנגזרות מבני אדם בלתי מובנים (שוטרים, קציני בטיחות תעבורה, הולכי רגל, וכו ') תנועות המשמשות מכוניות נהיגה עצמית) ואת מכון מחקר של מרכז המחקר (מענק) ממומן על ידי התמצית ב 2019.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Fortus380mc | Stratasys Fortus | 380mc | FDM מדפסת תלת מימד להדפסת דגם כלי דם |
| Moment1 מדפסת תלת מימד | Moment | Moment 1 | מדפסת תלת מימד FDM להדפסת סטנט מפוצל |
| PC (לבן) מיכל נימה | Stratasys | PC (לבן) נימה מיכל | מחשב נימה להדפסת כלי דם דגם |
| תוכנת PLM NX 10.0 | סימנס | NX 10.0 | תוכנת מידול CAD תלת מימדית |
| נייר זכוכית | DAESUNG | CC-600CW | הוצאת פני השטח של הסטנט המפוצל |
| נימה פולימר זיכרון צורה | SMP Technologies Inc | MM-5520 | זיכרון צורה פולימר נימה |
| סיליקון | Shinetus | KE-1606 | סיליקון לדגם כלי דם |
| Simplify3D | Simplify3D | תוכנת | חיתוך לחיתוך דגמים |
מקורות
- Migliavacca, F., et al. Stainless and shape memory alloy coronary stents: a computational study on the interaction with the vascular wall. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 2 (4), 205-217 (2004).
- Kuribayashi, K., et al.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
