Il primo stent nitinol stampato 3D al mondo

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Stiamo sviluppando una nuova tecnologia di produzione per la produzione del primo stent autoespandibile stampato 3D personalizzato al mondo.

La sfida

La necessità di stent autoespandenti personalizzati

La malattia arteriosa periferica (PAD) è una malattia progressiva causata dall’accumulo di placca nel sistema arterioso che trasporta il sangue alle braccia, alle gambe e agli organi vitali. Circa il dieci per cento della popolazione mondiale ha PAD. Lo stent endovascolare è comunemente usato nei pazienti PAD perché è minimamente invasivo e ha tempi di recupero più brevi.

Attualmente esistono due tipi di stent metallici: stent espandibili a palloncino in acciaio inossidabile o leghe di cobalto – cromo e stent autoespandibili in nitinolo, una lega di nichel-titanio. Entrambi sono prodotti off-the-shelf. I chirurghi possono scegliere tra varie forme e dimensioni dei piccoli tubi a rete per soddisfare i loro pazienti, ma nel complesso sono limitati dagli stent disponibili.

Siamo stati contattati da un chirurgo vascolare esperto che ha trattato migliaia di pazienti con disturbi vascolari, sulla necessità di un prodotto migliorato per il trattamento dei pazienti. È stata individuata l’opportunità di sviluppare uno stent autoespandente che potesse essere personalizzato per adattarsi ai singoli pazienti.

La nostra risposta

Lavorare con l’industria per creare un nuovo entusiasmante prodotto

I ricercatori specializzati nel nostro Lab22 hanno costruito molte parti biomediche prime al mondo. Abbiamo lavorato con partner del settore per realizzare il primo tacco in titanio stampato in 3D e il primo sterno in titanio stampato in 3D e la gabbia toracica parziale. Così, quando Medical Innovation Hub (MIH) ci ha chiesto di realizzare il primo stent nitinol stampato in 3D al mondo, siamo stati aperti alla sfida.

Il nostro team ha studiato la fattibilità della stampa 3D di stent autoespandenti nitinol utilizzando un processo di produzione additiva chiamato Selective Laser Melting (SLM). SLM non può essere abbinato ad altri metodi di produzione. Crea prodotti complessi con elevata precisione geometrica, consentendo al contempo la libertà di progettazione di produrre parti specifiche per il paziente. Ma utilizzando SLM per sviluppare uno stent nitinol non era senza le sue sfide.

Nitinol è una lega a memoria di forma che visualizza la superelasticità quando sollecitata. Le sue proprietà uniche provengono dalla sua struttura cristallina che può cambiare quando stressato o riscaldato. Le due fasi distinte della lega (martensite e austenite) sono determinate dalla temperatura e le temperature di trasformazione di fase sono estremamente sensibili alle condizioni di produzione dello stent. Affinché lo stent visualizzi l’auto-espansione, la temperatura di trasformazione deve essere inferiore alla temperatura corporea, 37°C.

I parametri SLM dovevano essere opportunamente selezionati per fabbricare la struttura a rete ultra-fine degli stent, comprendente puntoni fini di 80-200 µm. Dovevano anche essere messi a punto in modo che la temperatura di trasformazione di fase desiderata, inferiore a 37°C, potesse essere raggiunta nello stent finito.

I risultati

Una migliore esperienza del paziente e un prodotto superiore

Utilizzando tecnologie di produzione additiva, stent autoespandenti nitinol stampati 3D clinicamente certificati possono potenzialmente essere fabbricati in loco, sotto la direzione del chirurgo.

Cinque diverse dimensioni e shapped piccolo stent di metallo disposte su sfondo arancione
stampato in 3D autoespandibile in nitinol stent, realizzati con una Selective Laser Melting (SLM) che il nostro processo di Lab22 a Melbourne

Il design delle libertà offerte dalla produzione di additivi consentono non solo per la personalizzazione di questi stent a specifiche dimensioni della nave prossimale e distale di diametro, ma può anche ospitare grandi dimensioni stent, cross di rami e nuove forme di vasi prossimali e distali.

Lavorare con MIH per creare questo nuovo entusiasmante prodotto è un altro modo per sostenere l’industria manifatturiera biomedica australiana. Gli stent nitinol stampati in 3D offrono il potenziale per la personalizzazione, la riduzione dell’inventario (meno scorte sugli scaffali) e l’efficienza delle risorse. Per il paziente, questi stent speciali forniscono un dispositivo di montaggio migliore, una migliore conformità ai vasi sanguigni e un miglioramento dei tempi di recupero, equiparando a una migliore esperienza del paziente.

Un dito umano comprime uno stent autoespandibile nitinol stampato in 3D.

Stiamo sviluppando una nuova tecnologia di produzione per la produzione dei primi stent autoespandenti stampati 3D personalizzati al mondo.
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