a világ első 3D nyomtatott nitinol stentje

új gyártási technológiát fejlesztünk ki a világ első testreszabott 3D nyomtatott önterülő stentjeinek előállításához.

a kihívás

a személyre szabott önterülő stentek szükségessége

a perifériás artériás betegség (PAD) egy progresszív betegség, amelyet az artériás rendszerben lévő plakk felhalmozódása okoz, amely vért szállít a karokba, a lábakba és a létfontosságú szervekbe. A világ népességének körülbelül tíz százaléka rendelkezik PAD-val. Az endovaszkuláris stentelést általában PAD-betegeknél használják, mert minimálisan invazív és rövidebb gyógyulási idővel rendelkezik.

jelenleg kétféle fémes sztent létezik-rozsdamentes acélból vagy kobalt-króm ötvözetből készült ballonnal bővíthető sztentek, valamint nitinolból, nikkel-titánötvözetből készült önterülő sztentek. Mindkettő off-the-shelf termékek. A sebészek különböző formájú és méretű apró hálós csövek közül választhatnak, hogy megfeleljenek a betegeiknek, de összességében a rendelkezésre álló stentek korlátozzák őket.

egy tapasztalt érsebész vette fel velünk a kapcsolatot, aki több ezer érrendszeri betegségben szenvedő beteget kezelt, a betegek kezelésére szolgáló továbbfejlesztett termék szükségességéről. Lehetőség volt egy önterülő stent kifejlesztésére, amely testreszabható az egyes betegek számára azonosították.

válaszunk

együttműködés az iparral egy izgalmas új termék létrehozása érdekében

a Lab22 szakembereink számos világ első orvosbiológiai alkatrészt építettek. Ipari partnerekkel dolgoztunk az első 3D nyomtatott titán sarok és az első 3D nyomtatott titán szegycsont és részleges borda. Tehát amikor a Medical Innovation Hub (Mih) megkeresett minket a világ első 3D nyomtatott nitinol stentjének elkészítésével kapcsolatban, nyitottak voltunk a kihívásra.

csapatunk feltárta a nitinol önterülő stentek 3D nyomtatásának megvalósíthatóságát egy szelektív lézeres olvadásnak (SLM) nevezett additív gyártási folyamat alkalmazásával. Az SLM nem illeszthető más gyártási módszerekkel. Komplex termékeket hoz létre nagy geometriai pontossággal, miközben lehetővé teszi a tervezési szabadságot a betegspecifikus alkatrészek előállításához. De az SLM használata a nitinol stent kifejlesztéséhez nem volt kihívás nélkül.

a Nitinol egy alakmemória-ötvözet, amely stressz esetén szuperelaszticitást mutat. Egyedülálló tulajdonságai a kristályszerkezetéből származnak, amely stressz vagy hevítés esetén megváltozhat. Az ötvözet két különböző fázisát (martenzit és ausztenit) a hőmérséklet határozza meg, és a fázisátalakítási hőmérsékletek rendkívül érzékenyek a stent gyártási körülményeire. Ahhoz, hogy a sztent önbővülést jelenítsen meg, az átalakítási hőmérsékletnek a testhőmérséklet alatt kell lennie, 37 Kb.

az SLM paramétereket megfelelő módon kellett megválasztani a stentek ultrafinom hálószerkezetének előállításához, amely 80-200 mm méretű finom támaszokat tartalmaz. Finomhangolásra is szükség volt, hogy a kész stentben a kívánt fázistranszformációs hőmérséklet, 37 oc alatt legyen elérhető.

az eredmények

jobb betegélmény és kiváló termék

additív gyártási technológiák alkalmazásával klinikailag hitelesített, egyedi 3D nyomtatott nitinol önterülő stentek potenciálisan gyárthatók a helyszínen, a sebész irányítása alatt.

az additív gyártás által kínált tervezési szabadságok nemcsak lehetővé teszik ezeknek a stenteknek a testreszabását az edény proximális és disztális átmérőjének meghatározott méretéhez, hanem nagyobb méretű stenteket, keresztágakat és új formákat is elhelyezhetnek a proximális és disztális edények számára.

a MIH-val való együttműködés ennek az izgalmas új terméknek a létrehozásában egy másik módja annak, hogy támogatjuk Ausztrália Orvosbiológiai Feldolgozóiparát. A 3D nyomtatott nitinol stentek lehetőséget kínálnak a testreszabásra, a készletcsökkentésre (kevesebb készlet a polcon) és az erőforrás-hatékonyság növelésére. A beteg számára ezek a speciális stentek jobban illeszkedő eszközt biztosítanak, jobban megfelelnek az ereknek és jobb gyógyulási időt biztosítanak – ami jobb betegélményt jelent.