|
|
 |
|
|
 |
Ученые Пермского Политеха разработали технологию 3D-печати стентов для коронарных сосудов сердца
Перспективное направление производства сердечно-сосудистых имплантов, которые помогают в лечении ишемической болезни сердца - 3D-печать. Среди ее методов выделяется селективное лазерное плавление. Ученые Пермского Политеха предложили двухэтапную технологию печати коронарных стентов, которая позволяет производить более надежные модели.
3D-печать является перспективным методом производства коронарных стентов – имплантатов, которые помогают в лечении ишемической болезни сердца. Требования к таким изделиям чрезвычайно высоки: они должны обладать биосовместимостью, гибкостью и прочностью. Среди методов выделяется селективное лазерное плавление, которое часто используют для производства медицинских устройств, однако процесс изготовления стентов таким методом разработан слабо. Ученые Пермского Политеха предложили двухэтапную технологию печати кобальт-хромовых стентов, которая позволяет производить более надежные модели и ускорить процесс их изготовления.
Статья опубликована в журнале «Materials», том 17, 2024. Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда, грант №23-79-01284.
Ишемическая болезнь сердца занимает ведущее место среди сердечно- сосудистых заболеваний взрослого населения, смертности и инвалидизации в мире. Для ее лечения используют коронарные стенты – металлические каркасы, которые устанавливают в просвет сосуда в месте его сужения. Так они восстанавливают кровоток и уменьшают осложнения.
Требования к качеству таких имплантатов высоки, поэтому и методика их изготовления должна быть четко выверенной. Последние 10 лет сердечно-сосудистые стенты создаются с использованием технологии лазерной резки, однако все более востребованным становится метод селективного лазерного плавления, поскольку он позволяет печатать персонализированные изделия со сложной структурой из металла. Тем не менее, существует недостаток информации о его применении в производстве имплантатов.
Ученые Пермского Политеха разработали двухэтапную технологию селективного лазерного плавления сердечно-сосудистых стентов из кобальт-хромового сплава и определили наиболее подходящие режимы их изготовления.
– Прежде чем приступать к технологии печати, нужно спроектировать 3D-модель будущего стента и оценить свойства его материала – металлического порошка. Для изготовления имплантатов в медицине часто используется сплав из кобальт-хрома – он не токсичен, не вызывает аллергических реакций, прочный и долговечный. Важно, чтобы он сохранял все эти свойства и не содержал вредных примесей, – поясняет Алексей Кучумов, доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика», заведующий лабораторией биожидкостей ПНИПУ, доктор физико-математических наук.
– На первом этапе мы провели численное моделирование плавления и 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. Рассчитывалось также тепловое распределение процесса плавления, чтобы он был равномерным. Численное моделирование позволяет избежать многочисленных ресурсозатратных экспериментов для определения подходящих режимов печати имплантатов, – рассказывает Андрей Дроздов, старший преподаватель кафедры «Инновационные технологии машиностроения», научный сотрудник лаборатории биожидкостей ПНИПУ.
На втором этапе политехники приступали к самому изготовлению стента селективным лазерным плавлением с учетом тех значений, которые были рассчитаны на первом этапе.
– По результатам эксперимента мы определили наиболее оптимальные параметры печати. Учитывались время экспозиции (как долго изделие будет подвергаться лазерному излучению принтера), расстояние от одной точки засветки до другой и мощность лазера принтера. Самыми подходящими режимами стали 40 микросекунд при 15 микрометрах, а также 60 микросекунд при 10 микрометрах – все это на мощности 40 или 42,5 Вт. Непригодными режимами оказались 20 микросекунд при 5-15 микрометрах. У стентов, которые были напечатаны с такими параметрами, обнаруживались дефекты – слишком много пор, трещин и т. д., – рассказывает Полина Килина, доцент кафедры «Инновационные технологии машиностроения», ведущий научный сотрудник лаборатории биожидкостей ПНИПУ, кандидат технических наук.
Двухэтапная технология селективного лазерного плавления, которую разработали ученые Пермского Политеха, может стать альтернативой изготовлению микротрубок и лазерной микрорезке. Четкое моделирование и оптимизация параметров печати позволяют создавать более надежные персонализированные имплантаты по индивидуальной 3D-модели, что способно улучшить состояние пациентов и повысить эффективность лечения ишемической болезни сердца.
Контактное лицо: Лидия Попова (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 02:11, 19.11.2024
Количество просмотров: 41
Страна: Россия
| В Ростове-на-Дону сделали операцию рыбе!, Ветеринарная клиника доктора Кротова, 03:15, 17.11.2024, Россия |
35 |
| Ветеринарный врач из Ростова-на-Дону выполнил операцию по удалению огромной опухоли 16-летней аквариумной рыбке. Такие операции в рамках ветеринарной клиники проводятся впервые в России, опыт таких операций мире также очень мал. |
|
| Специалисты Пироговского Университета стали финалистами литературной премии в области медицины «Здравомыслие», РНИМУ им. Н.И. Пирогова, 04:54, 04.11.2024, Россия |
445 |
| Заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии Института хирургии РНИМУ им. Н.И. Пирогова д.м.н., профессор, Заслуженный изобретатель Российской Федерации Карен Альбертович Егиазарян и доцент кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии ИХ к.м.н. Дмитрий Сергеевич Ершов — финалисты премии в номинации «Эскулап», посвященной биографиям и мемуарам врачей, истории медицинских учреждений. |
 |
| Как сэкономить время и деньги при сдаче анализов с приложением Helbe, ООО «Цифровые продукты», 03:21, 29.10.2024, Россия |
147 |
| ООО «Цифровые продукты» при поддержке Фонда содействия инновациям разработали новейшее приложение Helbe - маркетплейс анализов и помощник по здоровью. Рассказываем, почему его стоит скачать и как оно поможет современно заботиться о своём здоровье. |
 |
| Новейшие подходы к лечению рака обсудили врачи-онкологи на мероприятиях ГК «ММЦ», ГК "ММЦ", 03:18, 29.10.2024, Россия |
149 |
| Под руководством ключевых экспертов ГК «ММЦ» состоялись мероприятия, посвященные вопросам совершенствования медицинской помощи пациентам с онкологическими заболеваниями. Ведущие специалисты из России и зарубежных стран обсудили современные подходы к персонализированной диагностике и лечению злокачественных новообразований. |
|
|
|
|
|
|
|
Разделы //
Новости по странам //
Сегодня у нас публикуются //
|
|
