Forscher vom australischen Innovationszentrum Lab22 haben die weltweit ersten Nitinol-Stents, die mit 3D-Druckern hergestellt werden, entwickelt. Das Vorhaben erwies sich als wesentlich komplizierter als vorab angenommen, da das Material Nitriol sehr stark auf Belastung und Temperatur reagiert. Wir werfen einen Blick auf die Arbeit der Forscher

Anzeige

In Australiens Innovationszentrum für Metall-3D-Druck Lab22 wurden gemeinsam mit dem Medical Innovation Hub (MIH) die ersten maßgeschneiderten, 3D-gedruckten und selbstexpandierenden Stents hergestellt, wie das Labor in einer Mitteilung erklärt. Diese bestehen aus der Formgedächtnislegierung Nitinol, die unter Belastung superelastisch wird. Die Cleveland Clinic erhielt Anfang des Jahres für patientenspezifische Silikon-Atemwegstents aus dem 3D-Drucker eine Zulassung der FDA in den USA.

Minimales Verfahren mit endovaskulären Stents

Die Stents aus dem 3D-Drucker wurden klinisch zertifiziert und können an die Patienten angepasst werden. Bei einer peripheren arteriellen Erkrankung (PAD) bildet sich Plaque im arteriellen System. Endovaskuläre Stents helfen mit einem minimalinvasiven Verfahren und sorgen für rasche Erholung. Es gibt aktuell zwei Arten von Metall-Stents, die bei PAD eingesetzt werden: ballonexpandierbare Stents aus Edelstahl oder Kobalt-Chrom-Legierungen und selbstexpandierende Stents aus Nitinol, einer Nickel-Titan-Legierung. Beide sind in Standardgrößen erhältlich.

Selbstexpandierende Nitinol-Stents

3D-gedruckte Stents aus Nitinol
Die 3D-gedruckten Stents wurden klinisch zertifiziert und können an die Patienten angepasst werden (Bild © CSIRO).

Die selbstexpandierenden Stents aus Nitinol vom MIH und CSIROs Lab22 können entgegen den Standardgrößen und mit Hilfe des 3D-Drucks sehr genau auf den Patienten zugeschnitten werden. Der 3D-gedruckte Nitinol-Stent wird vor Ort an den Durchmesser der proximalen und distalen Gefäße eines Patienten angepasst und hergestellt.

Die Entwicklung dieser Stents war nicht einfach, berichten die Entwickler in ihrer Mitteilung. Die Kristallstruktur des Nitinol verändert sich bei bei Belastung oder Erwärmung. Das macht es schwierig, die optimalen Druckparameter zu finden. Die Legierung hat zwei unterschiedliche Phasen, Martensit und Austenit, die durch die Temperatur bestimmt werden. Die Phasenumwandlungstemperatur ist dabei äußerst empfindlich gegenüber den Herstellungsbedingungen des Stents. Damit sich der Stent selbst ausdehnt, muss die Umwandlungstemperatur unter der Körpertemperatur von 37 °C liegen.

Ressourceneffizienz und optimale Patientenversorgung

3D-gedruckter Stent "Kompressionstest"
Die 3D-gedruckten Stents aus Nitinol ermöglichen eine effizientere und maßgeschneiderte Behandlung (Bild © CSIRO).

Beim 3D-Druck müssen diese Details berücksichtigt werden, um die Phasenumwandlungstemperatur zu erreichen. Außerdem müssen die SLM-Parameter auch den Anforderungen für die feinmaschige Geometrie der Stents entsprechen. Die 3D-gedruckten, anpassbaren Nitinol-Stents sind ressourceneffizient, da sie vor Ort nach Bedarf hergestellt werden können, und sie sorgen für optimale Versorgung des Patienten, da sie sich an dessen Blutgefäße anpassen. Über alle weiteren Entwicklungen zum Thema „3D-Druck in der Medizin“ berichten wir auch zukünftig im 3D-grenzenlos Magazin-Newsletter (hier abonnieren).

TOP 10 verkaufte 3D-Drucker der 40. Kalenderwoche 2020

Platzierung3D-DruckerAktionspreisAktion / GutscheinZum AngebotInfos zum Gerät
1Artillery Sidewinder-X1331,10 €

N4C0B46DE6DEB001

kaufenProduktvorstellung lesen
2QIDI TECH X-Max1.199,00 €Flash Salekaufen
3QIDITECH Large X-Plus687,14 €Flash Salekaufen
4Artillery GENIUS239,94 €Flash SalekaufenTestbericht
5Anycubic Chiron368,94 €Flash Salekaufen
6ANYCUBIC Mega X343,14 €Flash SalekaufenTestbericht
7ANYCUBIC Mega-S179,74 €Flash Salekaufen
8Alfawise U30 Pro237,35 €

GB720SALE194

kaufen
9Flying Bear Ghost 4S309,59 €

F5079D62CDE27001

kaufen
10Creality Ender 3153,94 €

F4FE9A937B5EB000

kaufen
OUTTRONXY X5SA327,89 €kaufen
OUTELEGOO Mars
241,37 €kaufen
OUTCreality CR-10 V2429,14 €

S4FFCD1E79A27000

kaufen
OUTEcubMaker 4 in 1545,58 €kaufen
OUTAnycubic Photon-S372,53 €kaufen
OUTANYCUBIC MEGA ZERO160,57 €kaufen
7Alfawise U30171,99 €

ALFAWISEU30T

kaufenTestbericht
OUTAlfawise U20269,6 €kaufenTestbericht
OUTNOVA3D Bene4 LCD362,30 €kaufen
OUTCreality Ender 3 V-Slot187,63 €kaufenTestbericht
OUTTRONXY D01426,39 €kaufen

Gutschein-Code funktioniert nicht? Hier melden | Alle 3D-Drucker-Gutscheine | 3D-Drucker kaufen