دعامات رباعية الأبعاد مطبوعة مع هياكل مستوحاة من كيريجامي

يمكن برمجة البوليمرات الشكل الذاكرة لتغيير الشكل عندما يتم استيفاء شروط معينة. يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد إنتاج هذه الأشكال عن طريق تكديس الطبقات بعد الطبقات ، مما يسمح لنا بجعل أي شكل يمكن تخيله. في هذا الفيديو، نُظهر كيف يمكننا إنتاج الدعامات التي يمكن تقليصها إلى شكل مضغوط عند تسليمها، ونتعافى إلى الشكل الأكثر تعقيدًا في اللحظة المناسبة.

باستخدام هذه الطريقة، فمن الممكن لتصميم الدعامات مصممة خصيصا لكل مريض، لأن أي شيء يمكن تصميمها يمكن تصنيعها بالضبط باستخدام الطابعة 3D. تعيين قطر السفينة الرئيسية القريبة إلى 25 ملليمتر. ثم، تعيين أقطار السفينة الرئيسية البعيدة والفرع الجانبي يساوي 22 ملليمتر.

تعيين الطول الإجمالي للسفن يساوي 140 ملليمتر. بعد ذلك، تعيين طول السفينة الرئيسية القريبة إلى 65 ملليمتر، والأوعية الرئيسية البعيدة إلى 75 ملليمتر، وفرع الجانب إلى 65 ملليمتر. ثم يطبع نموذج الكمبيوتر للسفينة المتفرعة باستخدام طابعة ترسب تنصهر النمذجة 3D وخيوط البولي.

إنشاء حاوية على شكل مربع التي ستضم الجزء المطبوعة 3D. تعيين أبعاد الحاوية إلى 110 من قبل 105 من 70 ملليمتر واستخدام لوحة الاكريليك. مع 3D مطبوعة متفرعة وعاء وضعت في وسط منطقة الجزاء، صب بلطف سيليكون داخل الحاوية لتقليل تشكيل فقاعة.

جفف السائل السيليكون وتصلب لمدة 36 إلى 48 ساعة. مرة واحدة تصلب، وإزالة السيليكون الصلبة من الحاوية، وقطع في النصف لإزالة الجزء المطبوعة 3D. الانضمام إلى السيليكون المقسم في الطائرة قطع.

الجسم الناتجة انضم هو الأوعية الدموية نموذج المتابعة. تصميم جذع الدعامة ثنائية التفرع بعد أنماط متموجة مماثلة للدعامات التقليدية، وتصميم الفروع ثنائية التفرع لتكون اسطوانة. بالنسبة إلى الجذع، حدد القطر إلى 22 ملليمترًا وطوله إلى 38 ملليمترًا.

للفرع، تعيين القطر إلى 18 ملليمترا وطول إلى 34 ملليمتر. وأخيرا، تعيين الطول الإجمالي للدعامة إلى 72 ملليمتر. اطبع الدعامة ذات الدعامات ذات الفرائب في طابعة ترسب منصهرة النمذجة 3D باستخدام خيوط البوليمر شكل الذاكرة.

التركيب الرئيسي لهذه الخيوط هو البولي يوريثين. استخدم برنامج التقطيع لتشريح النموذج والتحكم في إعدادات الطابعة ثلاثية الأبعاد. تعيين درجة الحرارة الطارد إلى 230 درجة مئوية ودرجة حرارة سرير الطابعة إلى درجة حرارة الغرفة.

أيضا، تعيين ارتفاع الطبقة إلى 0.1 ملليمتر للحد من تأثير الدرج. ثم، تعيين سرعة الطباعة إلى 3، 600 ملليمتر في الدقيقة، وتعيين كمية نسبة التعبئة الداخلية إلى 80 في المائة. وتشمل تشكيل مؤيد أثناء الطباعة، وهو أمر ضروري لأن الداخلية من الهيكل هو جوفاء.

سلاسة السطح كما يمكن أن الأسطح الخام تلف الأوعية عن طريق التآكل. إزالة المؤيدين باستخدام القواطع. ويعلق المؤيدون في المناطق الداخلية من الدعامة.

عند إزالة الدعامات، ممارسة أقصى درجات الحذر لتجنب تمزيق الدعامات. فرك السطح ضد الصنفرة لإزالة خطوط الطبقة، والتهريب، أو العيوب على السطح المطبوع. قد تكون هناك حاجة إلى تلميع المتكررة حيث تتم إزالة المؤيدين من قبل القواطع.

قبل الطلاء، نظيفة، والرمل، وتجفيف سطح الدعامة. طلاء السطح باستخدام رذاذ في موقع جيد التهوية وارتداء قناع شخصي. حماية من الرذاذ الزائد عن طريق تطبيق طبقات رقيقة من الدهانات المتكررة.

استخدام الدهانات السوداء لتعزيز التباين بين نموذج المعاينة وعاء سيليكون والدعامة. ضع الدعامات ثنائية التشعب في الماء الدافئ بحيث تكون درجة الحرارة أعلى من درجة حرارة انتقال الزجاج. عندما يصبح الدعامة خففت، ودفع نصف الفرع ضد النصف الآخر.

عش نصف واحد في النصف الآخر. تنفيذ نفس عملية التعشيش إلى الفرع الآخر. في وقت لاحق، يتم إغلاق نصفي الاسطوانات في واحد.

الآن، أضعاف فرعين في اسطوانة واحدة بحيث يمكن أن يسافر من خلال السفينة الرئيسية. تزج السفينة سيليكون نموذجها الطبيعي داخل خزان مليئة بالماء الدافئ. توجيه نموذج بالحجم الطبيعي بحيث السفينة الرئيسية هو أعلاه، والفروع أدناه.

الآن، أدخل الدعامة المطوية والمقطّرة في فتحة نموذج وعاء وعاء السيليكون. توجيه مطوية، الدعامة ثنائية التفرع بحيث فروعها هي نحو فتح. سوف تبدأ الدعامة المطوية والمتشابكة في التوسع ، وسوف تقسم الفروع السفلية بحيث ينزلق كل فرع نحو مسار التزاوج الخاص به من قلب التشعب للسفن على شكل Y.

الدعامة يستخدم بنية kiragami للسماح للدعامة bifurcated أضعاف في أنبوب أسطواني مدمج، وهو مناسب جدا للانزلاق من خلال الممرات الضيقة للأوعية الدموية. يسمح بوليمر ذاكرة الشكل للهيكل المطوي بالعودة إلى شكله الأصلي عندما تصل درجة الحرارة إلى درجة حرارة انتقال الزجاج. الشكل الأصلي يطابق بشكل وثيق السفن المتفرعة.

تأكد من ضبط درجة حرارة سرير الطابعة في درجة حرارة الغرفة. لقد اختبرنا تشوه غير مرغوب فيه للهيكل عندما تم تعيين درجة حرارة سرير الطابعة أعلى. يمكن استبدال البولي يوريثين من البوليمر الذي له تأثير الذاكرة الشكل.

ومع ذلك، فإن درجة الحرارة المثلى أو الحفظ تختلف باختلاف المواد المستخدمة. ينتج الإجراء الدعامات ثنائية التشعب التي يمكن إدراجها في وعاء دموي على شكل Y مع عملية واحدة. مقارنة بعمليات متعددة نستخدمها للدعامات التقليدية.

يمكن استخدام طريقتنا لعلاج مرض الشريان التاجي والأوعية الدموية التي تسدها لويحات. الإجراء يمكن أيضا فتح ممر مثل القناة الصفراوية, الشعب الهوائية, والحالب.