3D-печать кардиологических стентов

Возможности 3D-печати

• Создание структур со сложной геометрией, которую невозможно получить с помощью традиционных технологий.

• Производство персонализированных стентов, точно повторяющих анатомию конкретного сосуда пациента на основе данных КТ или МРТ. Такие стенты обеспечивают идеальное прилегание к стенкам сосуда, минимизируя риски осложнений.

• Изготовление стентов с запрограммированной пористостью.

• Печать одного изделия из разных материалов.

• Включение лекарственного средства непосредственно в материал биодеградируемого стента для его высвобождения с заданной скоростью.

• Моделирование на основе 3D-данных не только конструкции стента, но и самой процедуры его имплантации.

Преимущества технологии

1. Быстрое прототипирование: ускорение разработки и тестирования новых дизайнов стентов.

2. Производство небольших партий персонализированных стентов экономически оправдано, в отличие от конвейерного литья или резки.

3. Гибкость дизайна: 3D-печать идеально подходит для создания сложных структур.

4. Возможность печати стентов прямо в клинике по мере необходимости.

Кобальт-хромовые стенты

3D-печать является перспективным методом производства коронарных стентов, помогающих в лечении ишемической болезни сердца. Ученые Пермского Политеха предложили двухэтапную технологию печати кобальт-хромовых стентов.

Алексей Кучумов, доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика», заведующий лабораторией биожидкостей ПНИПУ, д. физ.-мат. наук:

На первом этапе исследователи определили оптимальные ширину, высоту и глубину проникновения лазера. Это важно, потому что при слишком маленьких значениях стент будет недопустимо тонким и недостаточно прочным, а при слишком больших произойдет отклонение от 3D-модели.

На втором этапе политехники приступали непосредственно к изготовлению стента по технологии сплавления лазером металлического порошка (SLM).

Двухэтапная [технология селективного лазерного плавления может стать альтернативой традиционным технологиям: изготовлению микротрубок и лазерной микрорезке. Четкое моделирование и оптимизация параметров печати позволяют создавать более надежные персонализированные имплантаты по индивидуальной 3D-модели.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда, грант №23-79-01284.

Источник

Саморасширяющиеся стенты

Исследователи из Эйндховенского технического университета в Нидерландах разработали и напечатали на 3D-принтере саморасширяющиеся биоразлагаемые стенты. Устройства предназначены для поддержки узких или слабых артерий сердца, особенно у детей.

Стенты были изготовлены из рассасывающегося полимера вместо обычного никель-титанового сплава (нитинола).

Используя параметры конструкции типичного нитинолового стента, исследователи создали компьютерную модель пластикового полимерного стента. В ходе имитационных испытаний на смятие конструкция пластикового стента постепенно модифицировалась, пока не достигла требуемого результата.

Экспериментальные стенты печатали методом FDM на принтере MakerBot Replicator 2X. В прототипах использовался материал FlexiFil — термопластичная сополиэфирная нить, по гибкости сравнимая с резиной.

Прототипы прошли многочисленные испытания на механическую прочность и биоразлагаемость. В ходе испытаний устройства продемонстрировали способность устанавливаться в пределах желаемого диаметра 10 мм.

Гладкие биоразлагаемые стенты

Исследователи из Северо-Западного университета (США) напечатали на 3D-принтере биоразлагаемые стенты. Будучи искусственной структурой, стенты потенциально могут быть наполнены антикоагулянтом, что снижает риск осложнений при их использовании в организме.

Инженеры использовали разновидность печати жидкими фотополимером, отвердевающим под воздействием лазера — технологию microCLIP. В отличие от классической стереолитографии, при microCLIP процесс печати является непрерывным.

Процесс изготовления на 3D-принтере до 100 компонентов занимает менее четырех минут — это значительно меньше времени, чем при использовании традиционных методов производства.

Узнать больше о 3D-печати в медицине >>