3D-печатные биоразлагаемые стенты могут стать более эффективной альтернативой металлическим имплантатам

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета совместно с коллегами из Казанского федерального университета, Университета «Сириус» и британского Университета Лафборо разработали способ аддитивного производства стентов из биосовместимых полимеров. Новая технология проектирования, моделирования, 3D-печати и экспериментального исследования механических свойств позволит изготавливать более рациональные имплантаты для разных клинических случаев.

Сужение или полное перекрытие просвета тромбом или атеросклеротической бляшкой — основная причина ишемического инсульта. Восстановить поступление крови помогает стентирование сосудов, когда суженные места артерий расширяют полыми гибкими сетчатыми конструкциями. В основном такие имплантаты изготавливают из металлов. Их применение имеет свои ограничения, поэтому в настоящее время активно изучается возможность производства и внедрения стентов из полимерных материалов.

Ученые Пермского политеха совместно с коллегами из Казани, университета «Сириус» и Великобритании разработали методику проектирования, моделирования и 3D-печати биодеградируемых стентов из полимолочной кислоты, сообщает пресс-служба ПНИПУ. На основе испытаний на растяжение и сжатие проанализированы механические свойства биодеградируемого полимера, а также проведено численное моделирование поведения стента в модели трехслойной артерии.

«Металлические стенты имеют ряд ограничений, которые можно преодолеть с помощью использования разработанных нами биоразлагаемых имплантов. Одно из направлений их применения — сердечно-сосудистая хирургия детей с пороками сердца, когда существует необходимость во временном восстановлении проходимости сосуда без последующего хирургического извлечения», — рассказал заведующий лабораторией биожидкостей ПНИПУ Алексей Кучумов.

Разработанная модель продемонстрировала хорошие результаты по равномерному раскрытию, а также обеспечила минимальное укорочение и распределение механических напряжений без чрезмерной нагрузки на сосуд. Результаты испытаний подтвердили, что конструкция сильно влияет на механические характеристики.

«Особенностью технологии являются не только экспериментальные исследования и аддитивное производство, но и компьютерное моделирование раскрытия стентов для прогнозирования поведения внутри кровеносных сосудов и расчета нагрузок на стенки артерий и бляшки. Таким образом мы можем сначала проектировать, а затем прогнозировать поведение в кровеносных сосудах пациентов для дальнейшего изготовления в нашей лаборатории», — рассказал младший научный сотрудник лаборатории биожидкостей ПНИПУ Александр Хайрулин.

Исследование поддержано Министерством науки и высшего образования РФ, результаты опубликованы в издании The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.