4D Печатные бифуркированные стенты с Киригами-Вдохновленные структуры

Engineering

Your institution must subscribe to JoVE's Engineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

С помощью 3D-принтера полимерная нить памяти формы выдавливается, образуя разветвленную трубчатую структуру. Структура узорной и формы такова, что она может контракт в компактную форму после сложены, а затем вернуться к своей форме при нагревании.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Kim, D., Kim, T., Lee, Y. G. 4D Printed Bifurcated Stents with Kirigami-Inspired Structures. J. Vis. Exp. (149), e59746, doi:10.3791/59746 (2019).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Разветвленные сосуды, как правило, в виде буквы "Y", могут быть сужены или заблокированы, что приводит к серьезным проблемам со здоровьем. Бифуркированные стенты, которые полые внутри и внешней формы для разветвленных сосудов, хирургически вставленных внутри разветвленных сосудов, выступают в качестве опорной структуры, так что телесные жидкости могут свободно перемещаться через внутреннюю часть стентов без препятствуют суженные или заблокированные сосуды. Для того чтобы на целевом объекте был развернут бифуркированный стент, его необходимо вводить внутри судна и перемещаться внутри судна для достижения цели. Диаметр сосуда намного меньше, чем ограничивающая сфера бифуркированного стента; таким образом, требуется метод, чтобы бифуркированный стент оставался достаточно маленьким, чтобы пройти через судно и расширялся на целевом разветвленном судне. Эти два противоречивых условия, т.е. достаточно малые, чтобы пройти и достаточно большие, чтобы структурно поддерживать суженные проходы, чрезвычайно трудно удовлетворить одновременно. Мы используем два метода для выполнения вышеуказанных требований. Во-первых, на материальной стороне, полимер памяти формы (SMP) используется для самостоятельного инициировать изменения формы от малого к большому, то есть, будучи небольшим при вставке и становится большим на целевом участке. Во-вторых, на стороне конструкции, узор kirigami использован для того чтобы сложить ветвяные пробки в одиночную пробку с более малым диаметром. Представленные методы могут быть использованы для инженера структур, которые могут быть уплотняются во время транспортировки и вернуться к их функционально адепт формы при активации. Хотя наша работа ориентирована на медицинские стенты, вопросы биосовместимости должны быть решены до фактического клинического использования.

Introduction

Стенты используются для расширения суженных или стенозных проходов у человека, таких как кровеносные сосуды и дыхательные пути. Стенты представляют трубчатые структуры, напоминающие проходы и механически поддерживающие проходы от дальнейшего коллапса. Как правило, саморасширяющиеся металлические стенты (SEMS) широко используются. Эти стенты изготовлены из сплавов, состоящих из кобальта-хрома (нержавеющей стали) иникеля-титана (нитинол) 1,2. Недостатком металлических стентов является то, что давление некроз может существовать, где металлические провода стента вступают в контакт с живыми тканями и стенты влияние. Кроме того, сосуды тела могут быть неправильной формы и гораздо сложнее, чем простые трубчатые структуры. В частности, существует множество специализированных клинических процедур для установки стентов в разветвленные люмены. В Y-образный просвет, два цилиндрических стентов одновременно вставляются и соединены в ветке3. Для каждой дополнительной ветви необходимо провести дополнительную хирургическую процедуру. Процедура требует специально обученных врачей, а вставка является чрезвычайно сложной из-за выступающих особенностей разветвленных стентов.

Сложность формы бифуркированных стентов делает его очень подходящей мишенью для 3D-печати. Обычные стенты производятся в размерах и формах. Используя методологию изготовления 3D-печати, можно настроить форму стента для каждого пациента. Поскольку формы производятся путем неоднократного добавления слой за слоем секционных форм целевого объекта, в теории этот метод может быть использован для изготовления частей любой формы и размера. Обычные стенты в основном цилиндрической формы. Однако, человеческие сосуды имеют ветви, и диаметры меняются вдоль труб. Используя предлагаемый подход, все эти различия в формах и размерах могут быть приспособлены. Кроме того, хотя и не продемонстрировано, используемые материалы также могут изменяться в пределах одного стента. Например, мы можем использовать более жесткие материалы там, где требуется поддержка, и более мягкую, где требуется большая гибкость.

Требование изменения формы бифуркированных стентов требует 4D-печати, а именно 3D-печати с дополнительным учетом времени. 3D печатные структуры, сформированные с использованием специализированных материалов, могут быть запрограммированы на изменение их формы путем внешней стимуляции, такой как тепло. Преобразование является самоосвоенным и не требует внешних источников энергии. Один специальный материал, который подходит для 4D-печати является SMP4,5,6,7,8,9, который проявляет форму воздействия памяти при воздействии материал-специфически вызывая температуру перехода стекла. При такой температуре сегменты становятся мягкими, так что структура возвращается к своей первоначальной форме. После того, как структура напечатана 3D, она нагревается до температуры немного выше температуры перехода стекла. В этот момент структура становится мягкой, и мы можем деформировать форму, применяя силы. Сохраняя прикладные силы, структура охлаждается, затвердевает и сохраняет свою деформированную форму, даже после того, как применяемые силы удаляются. Впоследствии, на заключительном этапе, когда структура должна вернуться к своей первоначальной форме, например, в тот момент, когда структура достигает целевого участка, тепло поставляется так, что структура достигает своей температуры перехода стекла. Наконец, структура возвращается к заученной оригинальной форме. Рисунок 1 иллюстрирует различные этапы, которые были ранее объяснены. SMPs можно легко растягивать, и некоторые SMPs которые биосовместимыи biodegradable 9,10. Есть много применений для SMPs в области медицины9,10, и стенты11,12 являются одним из них.

Узоры стентов и складной дизайн следуют японской конструкции резки бумаги под названием "киригами". Этот процесс напоминает известный метод складывания бумаги называется "оригами", но разница в том, что в дополнение к складыванию, резки бумаги также допускается в дизайне. Эта техника была использована в искусстве, а также была применена в инженерных приложений2,3,13,14. Короче говоря, киригами можно использовать для преобразования планарной структуры в трехмерную структуру, применяя силы в специально спроектированных местах. В наших требованиях к дизайну стент должен быть простой цилиндрической формой при вставке в пути, а цилиндр должен делиться по своей длине, где каждая половина должна разворачиваться до полностью цилиндрической формы на целевом разветвленном сосуде. Решение заключается в том, что основной сосуд и боковые ветви складываются в один цилиндр таким образом, чтобы боковые ветви не мешали стенкам сосудов во время вставки. Разворачивающийся командный сигнал исходит от повышения температуры окружающей среды над температурой перехода стекла SMP. Кроме того, складывание будет проводиться вне тела пациента путем смягчения 3D-печатного бифуркированного стента и складывания боковой ветви в основной сосуд.

Обычные методы требовали вставки нескольких цилиндрических стентов, число которых равно числу ветвей. Этот метод был неизбежен, потому что выступы боковых ветвей препятствовали стенкам путей и делали невозможным вставить полный бифуркированный стент в полном объеме. Используя структуру киригами и 4D-печать, вышеперечисленные проблемы могут быть решены. Этот протокол также показывает визуализацию эффективности предлагаемого метода с использованием модели силиконового сосуда, изготовленной по форме кровеносных сосудов. Благодаря этому макету можно увидеть эффективность предлагаемого изобретения в процессе вставки и дальнейшие возможности новых приложений.

Цель юга этого протокола состоит в том, чтобы четко наметить шаги, связанные с печатью SMP с помощью срастающего принтера моделирования осаждения (FDM). Кроме того, методы, связанные с деформацией печатных бифуркированных стентов в сложенном состоянии, вставка сложенных бифуркированных стентов на целевой участок, а также сигнализация и развертывание структуры в ее первоначальной форме приведены в деталях. Демонстрация вставки использует силиконовый макет кровеносных сосудов. Протокол также предусматривает процедуры, связанные с изготовлением этого макета с помощью 3D-принтера и литья.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Конструкция макета кровеносных сосудов для демонстрации

  1. Установить диаметр проксимального основного сосуда до 25 мм, диаметр дистального основного сосуда и боковой ветви равно 22 мм. Установите общую длину сосудов, равную 140 мм. Установите длину проксимального основного судна, дистального основного судна и боковой ветви до 6 5 мм, 75 мм и 65 мм соответственно. Полный кровеносный сосуд показан на рисунке 2 и рисунке3.
  2. Печать компьютерной модели разветвленного судна с помощью 3D-принтера FDM. Используйте поликарбонатную нить.

2. Выдумка макета кровеносных сосудов путем литья

  1. Создайте контейнер в форме коробки, в который разместится 3D-печатная часть. Установите размеры контейнера до 110 х 105 х 70 мм и используйте акриловую пластину.
  2. С 3D печатных разветвленной сосуд расположен в центре коробки, осторожно залить силикон внутри контейнера, чтобы свести к минимуму образование пузырьков. Высушите жидкий силикон и затвердейте его в течение 36-48 ч.
  3. Удалить затвердевной силикон из контейнера и разрезать его пополам, чтобы удалить 3D печатной части. Присоединяйтесь к разделенной силикону на разрезае. В результате объединенного тела является макет кровеносных сосудов. Окончательный результат показан На рисунке 4.

3. Дизайн разветвленного стента на основе киригами

ПРИМЕЧАНИЕ: Размер разветвленного стента сделан, чтобы принудиться вписаться в Y-образный путь макета кровеносных сосудов. Интерьер выполнен полым, а поверхностные трубчатые сетки предназначены для функционального складывания и возврата к полной раскрыванной конфигурации.

  1. Дизайн ствола бифуркированного стента следующие волнистые узоры похожи на обычные стенты. Установите диаметр ствола до 22 мм, а длину ствола - до 38 мм.
  2. Дизайн бифуркированных ветвей, чтобы быть цилиндром, как показано на рисунке 5B. Установите диаметр ветви до 18 мм, а длину ветви до 34 мм.
  3. Установите общую длину стента до 72 мм. Окончательная форма показана на рисунке 6.

4. 3D печать с нитями SMP

  1. Печать бифуркированного стента в 3D-принтере FDM с помощью нити SMP. Основным составом этой нити является полиуретан. Коммерческий поставщик также предоставляет эти нити в виде гранул, так что конечный пользователь может также добавить дополнительные вещества, чтобы адаптировать характеристики материала (Рисунок 7).
  2. Используйте программное обеспечение для нарезки модели и для управления настройками 3D-принтера. Установите температуру экструдера до 230 градусов по Цельсию и температуру кровати принтера до комнатной температуры. Установите высоту слоя до 0,1 мм, чтобы свести к минимуму эффект лестницы.
  3. Установите скорость печати до 3600 мм/мин. Установите процент заполнения интерьера до 80%. Включите формирование сторонника во время печати, что необходимо, потому что структура полая в интерьере. Рисунок 8 иллюстрирует процесс печати.

5. Сглаживание поверхности

ПРИМЕЧАНИЕ: Следующие шаги необходимы, потому что грубые поверхности могут повредить сосуды сасразией.

  1. Удалите сторонников с помощью фрезы(Рисунок 9A). Сторонники прикреплены на интерьере стента. При удалении стентов, проявлять крайнюю осторожность, чтобы избежать разрыва стентов.
  2. Руб поверхности против наждачной бумаги (Рисунок 9B), чтобы удалить слой линий, полос или пятен на печатной поверхности. Повторная полировка может быть необходима, когда сторонники удаляются фрезы.
  3. Раскрась поверхность с помощью спрея в хорошо проветриваемом месте и наденьте личную маску. Чистота, песок и высушить поверхность. Защитите от чрезмерного распыления, применяя тонкие слои повторяющихся красок. Используйте черные краски для усиления контраста между макетом силиконового сосуда и стентом(рисунок 9C).

6. Развешение бифуркированного стента

  1. Поместите бифуркированные стенты в теплую воду так, чтобы температура была выше температуры перехода стекла. Когда стент смягчится, нажмите одну половину ветви против другой половины. Гнездо одна половина в другой половине, как показано на рисунке 10A.
  2. Сложите две ветви в один цилиндр, чтобы он мог путешествовать через основной сосуд. Выполните тот же процесс вложения к другой ветви. Впоследствии две половинки цилиндров закрываются на одну, как показано на рисунке 10B.

7. Вставка бифуркированного стента в сосуды

  1. Заполните бак теплой водой. Установите температуру воды до 55-60 градусов по Цельсию. Погрузите макет силиконового судна внутри бака. Ориентируйте макет так, что основной сосуд находится выше, а ветви внизу.
  2. Вставьте сложенный бифуркированный стент в отверстие макета силиконового сосуда сверху. Ориентируйте сложенный бифуркированный стент так, чтобы его ветви были к открытию. Сложенный бифуркированный стент начнет расширяться, а нижние ветви разделят так, что каждая ветвь будет скользить к своему пути спаривания от бифуркации ядра Y-образных сосудов(рисунок 12).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

В этом протоколе мы показали процедуры, необходимые для изготовления бифуркированного стента. Стент использует структуру киригами, чтобы позволить бифуркированному стенту сложить в компактную цилиндрическую трубку, которая очень подходит для скольжения по узким путям кровеносных сосудов. SMP позволяет сложенной структуре вернуться к своей первоначальной форме, когда температура достигает температуры перехода стекла. Оригинальная форма, напечатанная на 3D с использованием материала SMP, тесно соответствует разветвленным сосудам. Другими словами, внутренняя поверхность разветвленных сосудов, где течет течет телесная жидкость, компенсируется далее внутри предписанной толщиной изготовленного стента. Между внутренней и офсетной поверхностью создается твердая форма. Эта твердая форма точно подходит сосуду и может быть использована в качестве модели для стента. Благодаря способности SMP вернуться к заученной форме, сложенная структура вернется к заранее сформированной форме, как только нагреется над температурой перехода стекла. Два разветвленных стента могут быть легко сформированы в полуцилиндрические трубки, воспользовавшись структурой киригами. Две половинки цилиндров сливаются в один цилиндр, и было показано, что объединенная структура скользит по главному сосуду и достигает области бифуркации. Чтобы вернуть сложенную конструкцию в исходную форму, эксперимент проводился в воде при температуре 60 градусов По Цельсию. Было показано, что каждая боковая ветвь будет разделена, и каждая ветвь будет идти к своим спаривания судов в области бифуркации. Бифуркированный стент был вставлен в Y-образные сосуды в целом, требующие только одной операции. Это гораздо проще, чем обычная операция, требующая вставки каждого стента ветвления отдельно. Эти результаты показывают, что можно упростить операцию вставки стента до одной операции, в то время как предыдущие операции стента требовали, чтобы количество вставок стентов боковых ветвей было таким же, как и количество боковых ветвяющихся кровеносных сосудов.

Figure 1
Рисунок 1 : Диаграмма преобразования формы SMP. (A) Печатная форма оригинальной формы. (B) При нагревании выше температуры перехода стекла (Tg), структура становится мягкой. При применении силы структура деформируется до нужной формы. (C) Структура крепится к деформированной форме путем охлаждения. (D) При нагревании снова выше температуры перехода стекла, сила восстановления, которая возвращает деформированную форму к своей первоначальной форме генерируется. (E) Восстановленная форма такая же, как и первоначальная форма. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2 : Показаны названия частей Y-образного кровеносных сосудов. Y-образные сосуды имеют основной сосуд и боковую ветку. Основное судно состоит из проксимального основного судна и дистального основного судна. Проксимальный основной сосуд делится на боковой и дистальный основной сосуд, который находится над бифуркированным ядром. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3 : Конструкция кровеносных сосудов. (A) Вид с правой стороны смоделированный кровеносный сосуд. Эта сторона разработана как форма крючка, чтобы выразить трехмерную природу реального кровеносных сосудов в организме человека. (B) Вид спереди моделируемого кровеносных сосудов. Вращающийся вид Y-образного кровеносного сосуда в соответствии с рисунком 2. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 4
Рисунок 4 : Макет силиконового кровеносных сосудов. Контейнер, изготовленный с акриловыми пластинами и 3D печатными моделями кровеносных сосудов, используется в качестве формы для создания этого макета. Макет был сделан с использованием жидкого силикона, который затвердел после высыхания. Показаны видспереди (A) и вид сбоку (B ) Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 5
Рисунок 5 : Дизайн бифуркированных ветвей стента с использованием киригами. (A) Концептуальный дизайн стентной ветви. Лист разрезается вдоль черной линии. Впоследствии внешние силы применяются в определенных точках в указанном направлении, отмеченных красными стрелками. Полученная геометрия операций, описанных в А, показана справа, В. Планарный лист был преобразован в трехмерную трубчатую форму. (B) Конструкция трубчатого стента на основе структуры киригами. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 6
Рисунок 6 : Трехмерная модель бифуркированного стента. Ствол использует волнистые узоры, очень похожие на обычный дизайн стента. В двух верхних ветхах используются структуры киригами. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 7
Рисунок 7 : Нить SMP. Он производится в форме нити, которую легко распечатать с помощью коммерческого 3D-принтера. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 8
Рисунок 8 : Изображение 3D напечатанного бифуркированного стента с помощью 3D-принтера FDM (сросшиеся осаждения). 3D печатный бифуркированный стент крепится к кровати 3D принтера с помощью двусторонней склеивной ленты, чтобы предотвратить выход от скольжения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 9
Рисунок 9 : Постобработка 3D печатного результата. (A) Удаление сторонников. Бифуркированный стент полый в интерьере и, таким образом, требует сторонника во время 3D-печати. Удаление сторонников не требуется. (B) Бифуркированный стент со сторонниками удалены. (C) Бифуркированный стент окрашен спрей окрашены четко контрастировать его с силиконовыми путями. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 10
Рисунок 10 : Иллюстрация деформации и формы восстановления бифуркированного стента. (A) Стент нагревается, чтобы сделать его податливым. Впоследствии силы применяются для складывания ветвей в полуцилиндрическую форму. (B) Полуцилиндрические формы объединены в одну трубчатую структуру. Складные процедурные шаги находятся слева направо, а процесс восстановления является обратным складным, что происходит справа налево. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 11
Рисунок 11 : Оригинальное и деформированное состояние бифуркированного стента. Обратите внимание, деформированная форма является форма цилиндра и может быть легко вставлена в ствол часть кровеносных сосудов. Когда компактно сложенная форма нагревается над температурой перехода стекла, форма возвращается к своей первоначальной бифуркированной форме. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 12
Рисунок 12 : Показано время, истечение времени отвыстрелов процедур восстановления сложенного стента, вставленного в разветвленные кровеносные сосуды. (A) Процедурные разворачивающиеся шаги, когда бифуркированный стент вставляется в Y-образные сосуды показаны. Первоначально вставляется одна цилиндрическая трубка. Вставленная трубка начинает делиться, как только достигая бифуркированного ядра и возвращается к его развернутой первоначальной форме. (B) Приуроченные изображения эксперимента. В левом верхнем углу показана вставка сложенной трубки в открывающееся ствол судна. В правом верхнем углу показано деление вставленного стента на бифуркированное ядро. Нижний ряд показывает восстановление стента и точный припадок окончательного бифуркированного стента, который идеально вписывается в морфологию ориентации кровеносных сосудов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Supplementary Figure 1
Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Supplementary Figure 2
Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.
Дополнительные файлы. Цифровая модель модели судна.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Стенты часто используются для очистки забитывнутренних внутренних путей, таких как кровеносные сосуды и дыхательные пути пациентов. Хирургическая операция вставки стентов требует тщательного рассмотрения болезни пациента и анатомических характеристик человека. Форма сосуда сложна, существуют разнообразные условия ветвления. Однако стандартные эксплуатационные процедуры стента основаны на серийных стентах со стандартными размерами. В этом протоколе мы показали, как лично адаптировать изготовление стента на основе точной геометрии кровеносных сосудов. При этом мы спроектировали стент так, чтобы интерьер был сделан полым, а поверхностные трубчатые сетки складывались и возвращались к полной развернутой конфигурации при активации. Мы нацелились на бифуркированные стенты, которые обычно используются во время операций с несколькими трубчатыми стентами. Конструкция наших бифуркированных стентов выполнена в целом, и требуется одна операция независимо от того, насколько сложна и сколько веток существует в разветвленных сосудах. Ключевым методом включения, который мы использовали для решения проблемы, является SMP. Ожидается способность конструкции вернуться к первоначальной форме, поэтому прилагаются силы для предотвращения расширения путей от повторного сокращения.

Еще одной важной идеей является использование структуры киригами. Самая трудная часть заключается в том, как можно уменьшить Y-образные ветви в компактную цилиндрическую трубку. Эта проблема была решена с помощью структуры киригами. Каждая ветвь складывается в половину цилиндров, а затем сливается вместе.

Мы обнаружили оптимальную температуру 220-230 градусов по Цельсию, чтобы запомнить бифуркированную форму стента. Исходя из этого факта, температура экструдера была установлена на 230 градусов по Цельсию. Когда температура была установлена выше этой температуры, точность формы была нарушена. Когда температура установлена ниже этой температуры, SMP засоряет сопло 3D принтера. Если используются различные материалы, то температура экструдера должна быть скорректирована. Температура кровати принтера была установлена при комнатной температуре. Мы испытали нежелательную деформацию структуры, когда температура кровати принтера была установлена выше. Кроме того, рекомендуется, чтобы внутренняя заливка установлена на уровне выше 70%. Рекомендуется избегать или минимизировать поколение сторонников, так как они будут налагать дополнительные постобработки.

Температура перехода стекла используемого SMP была 55 градусов по Цельсию, и размягчение печатной структуры произошло выше этой температуры. При складывании распечатанного бифуркированного стента мы погрузили всю конструкцию в ванну с подогревом воды выше этой температуры. При использовании различных SMPs, необходимо сначала найти температуру стекла конкретного материала. Характеристики восстановления других температур можно найти в Ким и Ли15, где более быстрые ответы были показаны для более высоких температур.

Мы использовали 3D-принтер FDM для изготовления бифуркированного стента. Размер произведенного стента был слишком велик, чтобы его можно было вставить в настоящие человеческие сосуды. Исследователям следует рассмотреть возможность использования различных типов 3D-принтеров или 3D-принтеров с меньшими диаметрами сопла. Последнее технически трудно, потому что SMPs часто очень вязкие и легко засорить сопла, особенно когда меньшего размера размера сопла используются.

Ограничения нашей работы таковы. Температура перехода стекла была слишком высокой, чтобы использовать их внутри пациентов. Кроме того, этот конкретный материал не был доказан как биосовместимый. Кроме того, желательно, чтобы стент был биоразлагаемым, когда сосуд больше не нуждается в стенте, чтобы поддержать его от коллапса. Эти проблемы могут быть решены с использованием других типов SMPs и дальнейших обширных живых экспериментов.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана Институтом планирования и оценки информационных и коммуникационных технологий (IITP), финансируемым корейским правительством (MSIT) (No 2018-0-01290, разработка открытого набора данных и когнитивной технологии для признание особенностей, полученных от неструктурированных людей (полицейские, сотрудники по безопасности дорожного движения, пешеходы и т.д.) движений, используемых в самоуправляемых автомобилях) и ГИСТ научно-исследовательский институт (GRI) грант, финансируемый ГИСТ в 2019 году.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fortus380mc Stratasys Fortus 380mc FDM 3D printer for printing blood vessel mock-up
Moment1 3D printer Moment Moment 1 FDM 3D printer for printing bifurcated stent
PC(white) Filament Canister Stratasys PC(white) Filament Canister PC filament for printing blood vessel mock-up
PLM software NX 10.0 Siemens NX 10.0 3D CAD modeling software
Sandpaper DAESUNG CC-600CW Smooting out the surface of the bifurcated stent 
Shape Memory Polymer filament SMP Technologies Inc MM-5520 Shape memory polymer filament
silicon Shinetus KE-1606 silicon for blood vessel mock-up
Simplify3D Simplify3D Simplify3D 4.0.1 Slicing software for model slicing 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. Kuribayashi, K., et al. Self-deployable origami stent grafts as a biomedical application of Ni-rich TiNi shape memory alloy foil. Material Science and Engineering A. 419, 131-137 (2006).
  3. Suwaidi, A. I., et al. Immediate and long-term outcome of intracoronary stent implantation for true bifurcation lesions. Journal of the American College of Cardiology. 35, (4), 929-936 (2000).
  4. Mao, Y., et al. Sequential self-folding structures by 3D printed digital shape memory polymers. Scientific Reports. 5, 13616 (2015).
  5. Ge, Q., Qi, H. J., Dunn, M. L. Active materials by four-dimension printing. Applied Physics Letters. 103, 131901 (2013).
  6. Wu, J., et al. Multi-shape active composites by 3D printing of digital shape memory polymers. Scientific Reports. 6, 24224 (2016).
  7. Chen, S., Zhang, Q., Feng, J. 3D printing of tunable shape memory polymer blends. Journal of Materials Chemistry C. 5, 8361-8365 (2017).
  8. Qi, G., et al. Multimaterial 4D printing with tailorable shape memory polymers. Scientific Reports. 6, 31110 (2016).
  9. Lendlein, A., et al. Biodegradable, elastic shape-memory polymers for potential biomedical applications. Science. 296, 1673-1676 (2002).
  10. Lendlein, A., et al. Shape memory polymers. Angewandte chemie. 41, 2034-2057 (2002).
  11. Baer, G. M., et al. Fabrication and in vitro deployment of a laser-activated shape memory polymer vascular stent. BioMedical Engineering OnLine. 6, 43 (2007).
  12. Wache, H. M., Tartakowska, D. J., Hentrich, A., Wagner, M. H. Development of a polymer stent with shape memory effect as a drug delivery system. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 14, (2), 109-112 (2003).
  13. Shyu, T. C., et al. A kirigami approach to engineering elasticity in nanocomposites through patterned defects. Nature Materials. 14, 785-789 (2015).
  14. Rossiter, J., Sareh, S. Kirigami design and fabrication for biomimetic robotics. Proc. SPIE. 9055, Bioinspiration, Biomimetics, and Bioreplication. 90550G (2014).
  15. Kim, T., Lee, Y. G. Shape transformable bifurcated stents. Scientific Reports. 8, 13911 (2018).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics