WO2024213841A1 - Manufacture of an endoprosthesis by 3d printing - Google Patents
Manufacture of an endoprosthesis by 3d printing Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024213841A1 WO2024213841A1 PCT/FR2024/050421 FR2024050421W WO2024213841A1 WO 2024213841 A1 WO2024213841 A1 WO 2024213841A1 FR 2024050421 W FR2024050421 W FR 2024050421W WO 2024213841 A1 WO2024213841 A1 WO 2024213841A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- membrane
- assembly
- drying
- printing
- hollow membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/04—Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
- A61F2/06—Blood vessels
- A61F2/07—Stent-grafts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/04—Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
- A61F2/06—Blood vessels
- A61F2/07—Stent-grafts
- A61F2002/072—Encapsulated stents, e.g. wire or whole stent embedded in lining
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2240/00—Manufacturing or designing of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2240/001—Designing or manufacturing processes
- A61F2240/002—Designing or making customized prostheses
Definitions
- the present disclosure relates to the field of vascular endoprostheses and in particular to methods of manufacturing vascular endoprostheses and particularly vascular endoprostheses intended for a stay of more than 30 days in the body of a patient.
- vascular endoprosthesis allows in particular the endovascular treatment of abdominal aortic aneurysms.
- AAA Abdominal aortic aneurysm
- One of the preventive treatments against this complication is endovascular repair.
- an endoprosthesis is introduced using a catheter and then released at the level of a healthy area of the aneurysm, generally the proximal neck of the aneurysm.
- the endoprosthesis is deployed there in order to exclude the aneurysm from the blood flow.
- Cook Medical, Medtronic and Vascutek offer such endoprostheses in three modules for simple aneurysms: a bifurcated main body and two iliac legs.
- the main body has a larger diameter tubular proximal branch extended by two smaller diameter tubular distal branches.
- the iliac legs also tubular, are inserted into each of the two distal branches.
- Each of the modules is equipped with a frame sutured with polypropylene threads on a woven polyester membrane.
- This frame called Z-stents, is made of Nitinol wires, which is a nickel-titanium-based metal alloy with shape memory. Each wire forms a ring and is folded to form zigzags.
- the three modules are available in several standardized sizes.
- Cook Medical, Medtronic offers a stent graft in three modules: a proximal component, a bifurcated component and finally a contralateral iliac leg.
- the proximal component is tubular and equipped with windows in order to selectively perfuse the renal or visceral arteries.
- the structure of these modules is identical to that of the stent graft modules for simple aneurysms.
- Lobato et al. [2] developed the “sandwich” technique in 2012 to treat type I, II, II, and IV thoracoabdominal aneurysms (TAAs).
- TAAs thoracoabdominal aneurysms
- type I type II, II, and IV, respectively
- a sizing step is necessary to ensure the correct positioning of the windows at the target splanchnic arteries. After analysis and reconstruction of the CT angiography data, the positions and dimensions of the vessels are recorded and then transferred to a planning diagram. The windows are then manually created by the surgeon in the operating room just before implantation using a laser cutter.
- a method for manufacturing an endoprosthesis comprising the 3D printing of a hollow membrane made of thermoplastic elastomer; and the securing of a foldable metal frame on the hollow membrane to form a membrane-frame assembly.
- the securing comprises: (i) the 3D printing of an additional membrane made of elastomer thermoplastic, arranging the foldable metal frame between the hollow membrane and the additional membrane to obtain an assembly, dipping the assembly in an organic solvent to obtain the membrane-frame assembly and drying the membrane-frame assembly; or (ii) arranging the foldable metal frame on the hollow membrane to obtain an assembly and coating by dipping in a solution in an organic solvent and then drying the assembly.
- [17] 3D printing may include randomization of the starting points of each of the deposited layers.
- thermoplastic elastomer may be chosen from thermoplastic polyurethanes.
- the organic solvent may be selected from tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, and N-methylpyrrolidine.
- Bonding may include coating by dipping and then drying and this is carried out 1, 2, 3, 4 or 5 times.
- Drying may be carried out at a temperature between 20 and 70°C, preferably between 20°C and 50°C, always preferably between 20°C and 30°C. Drying may be carried out under vacuum.
- the method may further include crimping the stent within an introducer catheter.
- the shape of the hollow membrane and, if applicable, the additional membrane can be determined from anatomical data of a patient.
- FIG. 1 is a diagram showing the steps of an exemplary method of manufacturing an endoprosthesis according to the invention.
- FIG. 4 is a diagram showing the steps of another example of fixing a metal frame to a hollow membrane of the method of Fig. 1.
- FIG. 5 is an illustration of the steps in Fig. 4.
- FIG. 6 is a diagram showing the steps of another example of a method of manufacturing an endoprosthesis according to the invention.
- This process includes:
- 3D printing 100 can be carried out by an additive manufacturing technology, for example molten material extrusion, agglomeration or hardening of material using light or even powder sintering.
- molten material extrusion techniques mention may be made of direct pellet printing (DPP) and fused deposition modeling (FDM).
- the filament used may in turn be the result of extrusion from pellets.
- SLA stereolithography
- SLS selective laser sintering
- molten material extrusion techniques are preferred, in particular for their ease of shaping involving neither solvent, binder nor polymerization initiator.
- 3D printing 100 can be carried out in particular from medical imaging data such as preoperative CT angiography.
- medical imaging data such as preoperative CT angiography.
- the limitations concerning the shape of the endoprosthesis could be lifted because this technique would make the endoprosthesis truly tailor-made.
- the variations in diameter as well as the different curvatures specific to the patient's aortic anatomy could be reflected in the shape of the endoprosthesis.
- aortic stent-grafts manufactured by 3D printing from the patient's preoperative CT scan could be manufactured on site, for example in a central pharmacy. This possibility has the advantage of reducing manufacturing and delivery times.
- the manufacturing, sterilization and delivery stages in the clean room of the aortic endoprosthesis manufactured by 3D printing can be completed in a few days.
- 3D printing 100 may include randomization of the starting points, particularly for the highest thicknesses. If the starting points are not randomized, the printing may form a marked joint at the starting points along the length of the endoprosthesis. This joint potentially presents risks of bursting when handling the membrane during the manufacture of the endoprosthesis, or even during use of the latter. On the other hand, randomization of the starting points makes it possible to avoid the formation of such a joint, reinforcing the solidity of the endoprosthesis.
- the hollow membrane 10 may have a tubular shape, that is to say with a wall laterally closed on itself forming a lumen and two open ends.
- the hollow membrane may be bifurcated and formed of a portion of tubular trunk bifurcating at one of its ends into two tubular leg portions of smaller diameter than the trunk portion.
- Such a shape is particularly suitable for the abdominal aorta.
- One of the leg portions may be longer than the other.
- the hollow membrane is not limited to these shapes and may take any shape anatomically adapted to the site of placement of the endoprosthesis.
- Thermoplastic elastomers are inexpensive materials and their use as raw material for the manufacture of EDPs thus reduces the production cost.
- the thermoplastic elastomer may be a thermoplastic polyurethane, that is to say it comprises a urethane function -NH(CO)O- which can be obtained by polyaddition between a polyol, - (OH-R’-OH)n-, and a diisocyanate, OCN-R-NCO, giving -(R’OOC-NH-R-NH-COOR’)-.
- the diisocyanate may be an aromatic diisocyanate or an aliphatic diisocyanate.
- Aromatic diisocyanates include 4,4-diphenylmethylene diisocyanate (4,4-MDI), 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), and 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI).
- Aliphatic diisocyanates include 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI), and isophorone diisocyanate (IPDI).
- the polyol may be a polyester, a polyether or a polycarbonate.
- Polyesters include polycaprolactone (PCL).
- Polyethers include polyethylene glycol (PEG), polytetramethylene oxide (PTMO) and polyhexamethylene glycol (PHMG).
- Polycarbonates include hexamethylene polycarbonate (PHMC), poly(1,6-hexyl-1,2-ethyl carbonate) (PHEC).
- a chain extender can be used in the synthesis of thermoplastic polyurethane.
- the chain extender is a low molecular weight compound (typically less than 400 g/mol) and serves to space out neighboring isocyanate groups.
- the chain extender can be a diol or a diamine.
- Diols include 1,4-butanediol (BDO).
- Diamines include ethylenediamine (EDA) and hexamethylenediamine (HMD).
- the metal frame 12 may be composed of one or more stents, in particular 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 stents.
- stents may be provided in the trunk portion and the leg portions.
- the stents may be z-stents, i.e. annular stents composed of a zigzag metal wire.
- the vertices of the zigzag formed on the same side may be connected to each other by a ring metal wire or may not have one.
- the metal frame is made of Nitinol.
- the shape of the hollow membrane 10 is adapted to anatomical data of a patient for whom the endoprosthesis is intended.
- the method may further comprise the recovery of anatomical data of a patient for whom the endoprosthesis is intended.
- This anatomical data may be obtained by medical imaging by computed tomography. From this anatomical data, a virtual model is generated allowing the 3D printing of the hollow membrane and, where appropriate, of the additional membrane so that they match the anatomy of the patient for whom they are intended.
- the securing 200 of the assembly 18 may comprise the 3D printing 201 of an additional membrane 14 made of thermoplastic elastomer, the arrangement 202 of the foldable metal frame 12 between the hollow membrane 10 and the additional membrane 14 to obtain an assembly 18 and the soaking 204 of the assembly 18 then the drying 205 to obtain the membrane-frame assembly 18.
- the additional membrane 14 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the hollow membrane 10 to be inserted therein, thus forming a space between the two membranes.
- the space is large enough to accommodate the metal frame, in particular the stents 12.
- the space between the hollow membrane 10 and the additional membrane 14 can measure from 0.1 to 1 mm.
- the additional membrane 14 is typically similar to the hollow membrane 10 but adapted to fit inside the hollow membrane 10.
- the arrangement 202 may comprise the positioning of the metal frame 12, in particular the stents, on the external surface of the additional membrane and the threading of the hollow membrane 10 onto the assembly 18 of the metal frame 12 and the additional membrane 14.
- the arrangement 202 may comprise positioning the metal frame 12, in particular stents, on the internal surface of the hollow membrane 10 and threading the additional membrane 14 inside the hollow membrane-metal frame assembly 18.
- Dipping 204 can be carried out by dipping in a solution 2 of thermoplastic elastomer whose solvent is organic.
- the thermoplastic elastomers which can be used have been mentioned above.
- the organic solvent can be tetrahydrofuran (THF), dimethylformamide (DMF), dimethylsulphoxide (DMSO) or N-methylpyrrolidine (NMP).
- thermoplastic elastomer solution for example thermoplastic polyurethane
- the soaking 204 in the thermoplastic elastomer solution allows the solution to penetrate by capillarity into the free space between the hollow membrane 10 and the additional membrane 14 and cause the swelling of the macromolecular chains of the thermoplastic elastomer on the surface of each of the two membranes 10, 14.
- the macromolecular chains on the surface of the two membranes 10, 14 and those of the thermoplastic elastomer in solution become entangled, thus adding material.
- the concentration of the solution measured by weight of thermoplastic elastomer to volume of solvent can be chosen so as to have a viscosity of less than 3 Pa.s, or even less than 2.8 Pa.s, or even less than 2.7 Pa.s; the viscosity being measured by rotary rheometer equipped with a 20 mm flat spindle, at a shear rate of 100 s -1 and at a temperature of 20°C.
- This concentration can be between 5 and 15 g per 100 mL of solvent, for example 7.5%, 10%, or even 12.5%.
- soaking 204 may be performed by soaking in organic solvent 3.
- Organic solvent 2 may be tetrahydrofuran (THF), dimethylformamide (DMF), dimethylsulphoxide (DMSO), and N-methylpyrrolidine (NMP).
- the securing 200 may comprise the arrangement 212 of the metal frame 12, notably foldable stents, on the hollow membrane 10 to obtain an assembly 18 and the coating by dipping 214 then drying 215 of this assembly 18.
- the metal frame 14 may be arranged on the external surface of the hollow membrane 10 or on the internal surface of the hollow membrane 10.
- thermoplastic elastomer covers the hollow membrane 10 and the metal frame 12. This layer can be thickened by performing several cycles 216 of coating by dipping 214 and drying 215. For example, the coating by dipping 214 and drying 215 can be performed 1, 2, 3, 4 or 5 times.
- the coating by dipping 214 and drying 215 can be carried out until a total thickness of between 0.6 and 0.9 mm is obtained.
- the drying 205, 215 may be carried out under a flow of hot air.
- the drying 205, 215 may be carried out at a temperature between 20 and 70°C, preferably between 20°C and 50°C, always preferably between 20°C and 30°C.
- the drying 205, 215 can be carried out by rotation at a speed of between 150 and 230 rpm, preferably between 170 and 210 rpm, always preferably between 180 and 200 rpm, for example at 190 rpm and using a heat gun. This drying 205, 215 is preferably carried out under ambient pressure conditions.
- the drying 205, 215 can be carried out under a vacuum of 55 to 85 cmHg, preferably of 60 to 80 cmHg, always preferably of 65 to 75 cmHg, for example at 70 cmHg.
- the drying 205, 215 is carried out at a temperature between 19°C and 25°C.
- This drying 205, 215 can be carried out for a duration of between 20 and 30 h, preferably between 22 and 27 h, always preferably between 23 and 26 h.
- Drying 205, 215 can further be carried out in two stages: a first stage at ambient pressure conditions and a second stage under vacuum as described above.
- the drying 205, 215 may comprise two stages, a first stage with rotation at the speeds described above for 15 to 25 min, preferably for 18 to 22 min, still preferably for 19 to 21 min, for example for 20 min; and a second stage under vacuum at the above values for 19 to 29 h, preferably for 21 to 27 h, still preferably for 22 to 26 h, for example for 24 h.
- the joining 200 may comprise a heat treatment followed by cooling 203, 213, in particular before the soaking 204, 214 and the drying 205, 215.
- the heat treatment followed by the cooling 203, 213 causes a reorganization of the macromolecular chains and the contraction of the membrane(s) 10, 14 around the metal frame 12.
- the heat treatment 203, 213 can be carried out at a temperature between 130 and 190°C, preferably between 145 and 175°C, always preferably between 150 and 170°C, for example 160°C.
- the heat treatment 203, 213 can be carried out for a duration of between 8 and 12 min, preferably between 9 and 11 min, always preferably between 9.5 and 10.5 min, for example for 10 min.
- the securing 200 may further comprise the insertion of a metal bar inside the membrane-frame assembly 18 before the heat treatment 203, 213, in particular when the organic solvent used is THF, before the heat treatment.
- the method may further comprise crimping 300 the assembly 18 inside the introducer catheter.
- the crimping 300 allows the assembly 18 to fold back on itself.
- the crimping 300 allows the assembly to be inserted inside the introducer catheter.
- the crimping 300 may be star-shaped.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Description
Description Description
Titre : FABRICATION D'UNE ENDOPROTHÈSE PAR IMPRESSION 3DTitle: MANUFACTURE OF AN ENDOPROSTHESIS BY 3D PRINTING
Domaine technique Technical field
[1] La présente divulgation relève du domaine des endoprothèses vasculaires et notamment des procédés de fabrication d’endoprothèses vasculaires et particulièrement d’endoprothèses vasculaires destinées à un séjour supérieur à 30 jours dans le corps d’un patient. Une telle endoprothèse vasculaire permet notamment le traitement endovasculaire des anévrismes de l’aorte abdominale. [1] The present disclosure relates to the field of vascular endoprostheses and in particular to methods of manufacturing vascular endoprostheses and particularly vascular endoprostheses intended for a stay of more than 30 days in the body of a patient. Such a vascular endoprosthesis allows in particular the endovascular treatment of abdominal aortic aneurysms.
Technique antérieure Previous technique
[2] L’anévrisme de l’aorte abdominale (AAA) est une pathologie se traduisant par une dilatation localisée de l’aorte au niveau de l’abdomen. L’évolution naturelle des anévrismes soumis à la pression artérielle est la croissance de la dilatation de façon continue jusqu’à la rupture. Dans ce cas, le taux de mortalité est très élevé et atteint 80% [1]. [2] Abdominal aortic aneurysm (AAA) is a pathology resulting in a localized dilatation of the aorta at the level of the abdomen. The natural evolution of aneurysms subjected to arterial pressure is the growth of the dilatation continuously until rupture. In this case, the mortality rate is very high and reaches 80% [1].
[3] Un des traitements préventifs contre cette complication est la réparation endovasculaire. Par voie fémorale, une endoprothèse est introduite à l’aide d’un cathéter puis larguée au niveau d’une zone saine de l’anévrisme, généralement le collet proximal de celui-ci. L’endoprothèse y est déployée afin d’exclure l’anévrisme du flux sanguin. [3] One of the preventive treatments against this complication is endovascular repair. Via the femoral route, an endoprosthesis is introduced using a catheter and then released at the level of a healthy area of the aneurysm, generally the proximal neck of the aneurysm. The endoprosthesis is deployed there in order to exclude the aneurysm from the blood flow.
[4] Par exemple Cook Medical, Medtronic ou encore Vascutek proposent de telles endoprothèses en trois modules pour anévrisme simple : un corps principal bifurqué et deux jambages iliaques. Le corps principal présente une branche proximale tubulaire de plus grand diamètre prolongée par deux branches distales tubulaires de diamètres plus petits. Les jambages iliaques également tubulaires s’insèrent dans chacun des deux branches distales. Chacun des modules est équipé d’une armature suturée par des fils de polypropylène sur une membrane en polyester tissé. Cette armature, appelée Z-stents, est faite de fils en Nitinol qui est un alliage métallique à base nickel-titane et à mémoire de forme. Chaque fil forme un anneau et est plié de manière à former des zig-zags. Les trois modules sont disponibles en plusieurs tailles standardisées. [4] For example, Cook Medical, Medtronic and Vascutek offer such endoprostheses in three modules for simple aneurysms: a bifurcated main body and two iliac legs. The main body has a larger diameter tubular proximal branch extended by two smaller diameter tubular distal branches. The iliac legs, also tubular, are inserted into each of the two distal branches. Each of the modules is equipped with a frame sutured with polypropylene threads on a woven polyester membrane. This frame, called Z-stents, is made of Nitinol wires, which is a nickel-titanium-based metal alloy with shape memory. Each wire forms a ring and is folded to form zigzags. The three modules are available in several standardized sizes.
[5] Dans le cas des anévrismes complexes, c’est-à-dire lorsque les artères viscérales ou rénales sont impliquées, les praticiens hospitaliers utilisent des endoprothèses dites fenêtrées, i.e. équipées d’ouvertures afin de permettre la perfusion des artères splanchniques. [5] In the case of complex aneurysms, that is to say when the visceral or renal arteries are involved, hospital practitioners use so-called fenestrated endoprostheses, i.e. equipped with openings to allow perfusion of the splanchnic arteries.
[6] Par exemple, Cook Medical, Medtronic propose une endoprothèse en trois modules : un composant proximal, un composant bifurqué et enfin un jambage iliaque controlatéral. Le composant proximal est tubulaire et équipé de fenêtres afin de perfuser sélectivement les artères rénales ou viscérales. La structure de ces modules est identique à celle des modules d’endoprothèse pour anévrisme simple. [6] For example, Cook Medical, Medtronic offers a stent graft in three modules: a proximal component, a bifurcated component and finally a contralateral iliac leg. The proximal component is tubular and equipped with windows in order to selectively perfuse the renal or visceral arteries. The structure of these modules is identical to that of the stent graft modules for simple aneurysms.
[7] Ces endoprothèses pour anévrisme complexes doivent être spécifiques au patient, c’est-à-dire conçues en tenant compte de l’anatomie aortique du patient. Malgré cela, les modules sont standardisés, c’est-à-dire qu’ils permettent de traiter seulement environ 70% des patients. Ce chiffre diffère en outre selon les morphologies d’anévrisme. En outre, ces modules standardisés sont sous forme de tubes. [7] These complex aneurysm stents must be patient-specific, i.e. designed taking into account the patient's aortic anatomy. Despite this, the modules are standardized, that is, they can only treat about 70% of patients. This figure also differs depending on the aneurysm morphology. In addition, these standardized modules are in the form of tubes.
[8] Alternativement, les praticiens hospitaliers ont développé des techniques dites « off-the-shelf » en utilisant les endoprothèses standards disponibles. [8] Alternatively, hospital practitioners have developed so-called “off-the-shelf” techniques using standard available endoprostheses.
[9] Par exemple, Lobato et al. [2] ont mis au point la technique du « sandwich » en 2012 afin de traiter les anévrismes thoraco-abdominaux (ATA) de type I, II, Il et IV. Pour les ATA de type I (type II, Il et IV respectivement), ils associent en parallèle des stents auto-expansibles couverts pris en sandwich entre deux segments d’endoprothèse standard bifurquée aortique et thoracique. [9] For example, Lobato et al. [2] developed the “sandwich” technique in 2012 to treat type I, II, II, and IV thoracoabdominal aneurysms (TAAs). For type I (type II, II, and IV, respectively), they combined in parallel self-expanding covered stents sandwiched between two segments of standard bifurcated aortic and thoracic endografts.
[10] Pour réaliser des endoprothèses fenêtrées, une étape de dimensionnement est nécessaire afin d’assurer le bon positionnement des fenêtres au niveau des artères splanchniques cibles. Après l’analyse et la reconstruction des données de l’angioscanner, les positions et les dimensions des vaisseaux sont relevés puis reportés sur un schéma de planification. Les fenêtres sont ensuite réalisées manuellement par le chirurgien en salle d’opération juste avant l’implantation à l’aide d’un cutter laser. [10] To produce fenestrated endoprostheses, a sizing step is necessary to ensure the correct positioning of the windows at the target splanchnic arteries. After analysis and reconstruction of the CT angiography data, the positions and dimensions of the vessels are recorded and then transferred to a planning diagram. The windows are then manually created by the surgeon in the operating room just before implantation using a laser cutter.
[11] Le caractère manuel des étapes de dimensionnement et de positionnement puis la réalisation des fenêtres induit ainsi une incertitude de mesure et une variabilité inter-opérateur d’une étape à une autre [3]. L’incertitude de mesure ainsi que la variabilité inter-opérateur observées peuvent entraîner la survenue d’endofuites, traduisant une inadéquation de l’endoprothèse. Il s’agit notamment des endofuites de type III, désignant la perte d’étanchéité au niveau des fenêtres dans le cas de la réparation endovasculaire fenêtrée. [11] The manual nature of the sizing and positioning steps and then the creation of the windows thus induces measurement uncertainty and inter-operator variability from one step to another [3]. The measurement uncertainty as well as the inter-operator variability observed can lead to the occurrence of endoleaks, reflecting an inadequacy of the endoprosthesis. These include type III endoleaks, designating the loss of sealing at the windows in the case of fenestrated endovascular repair.
[12] Afin de réaliser des endoprothèses personnalisées, l’impression 3D a été récemment utilisée. Lei et al. [4, 5] utilisent l’impression 3D comme technique de prototypage rapide d’un noyau sacrificiel. Ce noyau sacrificiel en poly(acétate de vinyle) (PVA) soluble dans l’eau sert à la formation d’un film de polyuréthane (PU) par revêtement. L’armature est positionnée sur le noyau sacrificiel puis enfermée entre deux couches de PU obtenues par enduction par trempage (dip-coating) vertical dans une solution de PU dont le solvant est le tétrahydrofurane (THF). Après séchage par évaporation du THF, le système est plongé dans de l’eau afin de dissoudre le noyau sacrificiel fabriqué par impression 3D. [12] In order to produce personalized endoprostheses, 3D printing has recently been used. Lei et al. [4, 5] use 3D printing as a rapid prototyping technique for a sacrificial core. This sacrificial core made of water-soluble polyvinyl acetate (PVA) is used to form a polyurethane (PU) film by coating. The framework is positioned on the sacrificial core and then enclosed between two layers of PU obtained by vertical dip-coating in a PU solution whose solvent is tetrahydrofuran (THF). After drying by evaporation of the THF, the system is immersed in water to dissolve the sacrificial core manufactured by 3D printing.
[13] Le passage par un noyau sacrificiel induit malheureusement une perte de temps et de matériaux. En outre, il est nécessaire de gérer le risque lié au solvant et ainsi qu’au PVA résiduel. Enfin, cette technique n’est pas très adaptée pour des endoprothèses à fenêtres. [13] Unfortunately, using a sacrificial core results in a loss of time and materials. In addition, it is necessary to manage the risk associated with the solvent and residual PVA. Finally, this technique is not very suitable for windowed endoprostheses.
[14] La présente invention vient améliorer la situation. [14] The present invention improves the situation.
Résumé de l’invention Summary of the invention
[15] Ainsi, il est proposé un procédé de fabrication d’endoprothèse, notamment vasculaire, comprenant l’impression 3D d’une membrane creuse en élastomère thermoplastique ; et la solidarisation d’une armature métallique repliable sur la membrane creuse pour former un assemblage membrane-armature. La solidarisation comprend : (i) l’impression 3D d’une membrane additionnelle en élastomère thermoplastique, la disposition de l’armature métallique repliable entre la membrane creuse et la membrane additionnelle pour obtenir un assemblage, le trempage de l’assemblage dans un solvant organique pour obtenir l’assemblage membrane-armature et le séchage de l’assemblage membrane- armature ; ou (ii) la disposition de l’armature métallique repliable sur la membrane creuse pour obtenir un assemblage et l’enduction par trempage dans une solution dans un solvant organique puis séchage de l’assemblage. [15] Thus, a method for manufacturing an endoprosthesis, in particular a vascular one, is proposed, comprising the 3D printing of a hollow membrane made of thermoplastic elastomer; and the securing of a foldable metal frame on the hollow membrane to form a membrane-frame assembly. The securing comprises: (i) the 3D printing of an additional membrane made of elastomer thermoplastic, arranging the foldable metal frame between the hollow membrane and the additional membrane to obtain an assembly, dipping the assembly in an organic solvent to obtain the membrane-frame assembly and drying the membrane-frame assembly; or (ii) arranging the foldable metal frame on the hollow membrane to obtain an assembly and coating by dipping in a solution in an organic solvent and then drying the assembly.
[16] Ce procédé permet la fabrication d’endoprothèses réellement personnalisées fenêtrées ou non. [16] This process allows the manufacture of truly personalized fenestrated or non-fenestrated endoprostheses.
[17] L’ impression 3D peut comprendre la randomisation des points de départ de chacune des couches déposées. [17] 3D printing may include randomization of the starting points of each of the deposited layers.
[18] L’ élastomère thermoplastique peut être choisi parmi les polyuréthanes thermoplastiques. [18] The thermoplastic elastomer may be chosen from thermoplastic polyurethanes.
[19] Le solvant organique peut être choisi parmi le tétrahydrofurane, le diméthylformamide, le diméthylsulfoxyde, et le N-méthylpyrrolidine. [19] The organic solvent may be selected from tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, and N-methylpyrrolidine.
[20] La solidarisation peut comprendre l’enduction par trempage puis séchage et celle-ci est réalisée 1 , 2, 3, 4 ou 5 fois. [20] Bonding may include coating by dipping and then drying and this is carried out 1, 2, 3, 4 or 5 times.
[21] L’ enduction par trempage puis séchage peut être réalisée jusqu’à une épaisseur totale comprise entre 0,6 mm et 0,9 mm. [21] Dip coating and then drying can be carried out up to a total thickness of between 0.6 mm and 0.9 mm.
[22] Le séchage peut être réalisé à une température comprise entre 20 et 70°C, de préférence entre 20°C et 50°C, toujours de préférence entre 20°C et 30°C. Le séchage peut être réalisé sous vide. [22] Drying may be carried out at a temperature between 20 and 70°C, preferably between 20°C and 50°C, always preferably between 20°C and 30°C. Drying may be carried out under vacuum.
[23] Le procédé peut comprendre en outre le sertissage de l’endoprothèse à l’intérieur d’un cathéter d’introduction. [23] The method may further include crimping the stent within an introducer catheter.
[24] La forme de la membrane creuse et, le cas échéant, de la membrane additionnelle peut être déterminée à partir de données anatomiques d’un patient. [24] The shape of the hollow membrane and, if applicable, the additional membrane can be determined from anatomical data of a patient.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
[25] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : [25] Other features, details and advantages will become apparent from reading the detailed description below, and from analyzing the attached drawings, in which:
Fig. 1 Fig. 1
[26] [Fig. 1] est un schéma montrant les étapes d’un exemple de procédé de fabrication d’endoprothèse selon l’invention. [26] [Fig. 1] is a diagram showing the steps of an exemplary method of manufacturing an endoprosthesis according to the invention.
Fig. 2 Fig. 2
[27] [Fig. 2] est un schéma montrant les étapes d’un premier exemple de fixation d’une armature métallique sur une membrane creuse du procédé de la Fig. 1. [28] [Fig. 3] est une illustration des étapes de la Fig. 2. [27] [Fig. 2] is a diagram showing the steps of a first example of fixing a metal frame on a hollow membrane of the method of Fig. 1. [28] [Fig. 3] is an illustration of the steps in Fig. 2.
Fig. 4 Fig. 4
[29] [Fig. 4] est un schéma montrant les étapes d’un autre exemple de fixation d’une armature métallique sur une membrane creuse du procédé de la Fig. 1. [29] [Fig. 4] is a diagram showing the steps of another example of fixing a metal frame to a hollow membrane of the method of Fig. 1.
Fig. 5 Fig. 5
[30] [Fig. 5] est une illustration des étapes de la Fig. 4. [30] [Fig. 5] is an illustration of the steps in Fig. 4.
Fig. 6 Fig. 6
[31] [Fig. 6] est un schéma montrant les étapes d’un autre exemple de procédé de fabrication d’endoprothèse selon l’invention. [31] [Fig. 6] is a diagram showing the steps of another example of a method of manufacturing an endoprosthesis according to the invention.
Description des modes de réalisation Description of the embodiments
[32] Un procédé de fabrication d’endoprothèse, notamment une endoprothèse aortique vasculaire, selon la présente invention sera décrit ci-après en référence aux Fig. 1 à 6. [32] A method of manufacturing an endoprosthesis, particularly an aortic vascular endoprosthesis, according to the present invention will be described hereinafter with reference to Figs. 1 to 6.
[33] Ce procédé comprend : [33] This process includes:
- l’impression 3D 100 d’une membrane creuse 10 en élastomère thermoplastique ; et- 3D printing 100 of a hollow membrane 10 in thermoplastic elastomer; and
- la solidarisation 200 d’une armature métallique 12 sur la membrane creuse 10 pour former un assemblage 18 membrane-armature. - the securing 200 of a metal frame 12 on the hollow membrane 10 to form a membrane-frame assembly 18.
[34] L’ impression 3D 100 peut être réalisée par une technologie de fabrication additive, par exemple l’extrusion de matière fondue, l’agglomération ou durcissement de matière à l’aide de la lumière ou encore le frittage de poudre. Parmi les techniques d’extrusion de matière fondue, on peut citer l’extrusion directe de granulés (en anglais direct pellet printing, DPP) et le dépôt de filament fondu (en anglais fused deposition modelling, FDM). Le filament utilisé peut être à son tour issu d’une extrusion à partir de granulés. Parmi les techniques d’agglomération ou durcissement de matière à l’aide de la lumière, on peut citer la stéréolithographie (SLA). Enfin, parmi les techniques de frittage de poudre, on peut citer le frittage sélectif laser (en anglais selective laser sintering, SLS). De préférence, les techniques d’extrusion de matière fondue sont préférées, notamment pour leur facilité de mise en forme n’impliquant ni solvant, ni liant ou initiateur de polymérisation. [34] 3D printing 100 can be carried out by an additive manufacturing technology, for example molten material extrusion, agglomeration or hardening of material using light or even powder sintering. Among the molten material extrusion techniques, mention may be made of direct pellet printing (DPP) and fused deposition modeling (FDM). The filament used may in turn be the result of extrusion from pellets. Among the agglomeration or hardening of material using light, mention may be made of stereolithography (SLA). Finally, among the powder sintering techniques, mention may be made of selective laser sintering (SLS). Preferably, molten material extrusion techniques are preferred, in particular for their ease of shaping involving neither solvent, binder nor polymerization initiator.
[35] L’ impression 3D 100 peut être notamment réalisée à partir de données d’imagerie médicale telle que l’angioscanner préopératoire. Ainsi, les limitations concernant la forme de l’endoprothèse pourraient être levées car cette technique rendrait l’endoprothèse réellement sur-mesure. En effet, les variations de diamètre ainsi que les différentes courbures propres à l’anatomie aortique du patient pourraient être rendues compte dans la forme de l’endoprothèse. [35] 3D printing 100 can be carried out in particular from medical imaging data such as preoperative CT angiography. Thus, the limitations concerning the shape of the endoprosthesis could be lifted because this technique would make the endoprosthesis truly tailor-made. Indeed, the variations in diameter as well as the different curvatures specific to the patient's aortic anatomy could be reflected in the shape of the endoprosthesis.
[36] En outre, avec l’évolution et l’intégration dans les services de chirurgie vasculaire des logiciels d’imagerie pour le diagnostic des AAA et le dimensionnement des endoprothèses, les endoprothèses aortiques fabriquées par impression 3D à partir de l’angioscanner préopératoire du patient pourraient être fabriquées sur site, en pharmacie centrale par exemple. Cette éventualité présente l’avantage de réduire les délais de fabrication et d’acheminement. Ainsi, les étapes de fabrication, de stérilisation et de livraison en salle blanche de l’endoprothèse aortique fabriquée par impression 3D pourront être réalisées en quelques jours. [36] Furthermore, with the evolution and integration into vascular surgery departments of imaging software for AAA diagnosis and stent-graft sizing, aortic stent-grafts manufactured by 3D printing from the patient's preoperative CT scan could be manufactured on site, for example in a central pharmacy. This possibility has the advantage of reducing manufacturing and delivery times. Thus, the manufacturing, sterilization and delivery stages in the clean room of the aortic endoprosthesis manufactured by 3D printing can be completed in a few days.
[37] L’ impression 3D 100 peut comprendre la randomisation des points de départ, notamment pour les épaisseurs les plus élevées. Si les points de départ ne sont pas randomisés, l’impression peut former à l’endroit des points de départ une jointure marquée le long de la longueur de l’endoprothèse. Cette jointure présente potentiellement des risques d’éclatement lors de la manipulation de la membrane pendant la fabrication de l’endoprothèse, voire lors de l’utilisation de cette dernière. En revanche, la randomisation des points de départ permet d’éviter la formation d’une telle jointure renforçant la solidité de l’endoprothèse. [37] 3D printing 100 may include randomization of the starting points, particularly for the highest thicknesses. If the starting points are not randomized, the printing may form a marked joint at the starting points along the length of the endoprosthesis. This joint potentially presents risks of bursting when handling the membrane during the manufacture of the endoprosthesis, or even during use of the latter. On the other hand, randomization of the starting points makes it possible to avoid the formation of such a joint, reinforcing the solidity of the endoprosthesis.
[38] La membrane creuse 10 peut présenter une forme tubulaire, c’est-à-dire avec une paroi latéralement refermée sur elle-même formant une lumière et deux extrémités ouvertes. Alternativement, la membrane creuse peut être bifurquée et formée d’une portion de tronc tubulaire bifurquant à l’une de ses extrémités en deux portions jambières tubulaire de plus petit diamètre que la portion de tronc. Une telle forme est particulièrement adaptée à l’aorte abdominale. L’une des portions jambières peut être plus longue que l’autre. Cependant, la membrane creuse n’est pas limitée à ces formes et peut prendre toute forme adaptée anatomiquement au site de pose de l’endoprothèse. [38] The hollow membrane 10 may have a tubular shape, that is to say with a wall laterally closed on itself forming a lumen and two open ends. Alternatively, the hollow membrane may be bifurcated and formed of a portion of tubular trunk bifurcating at one of its ends into two tubular leg portions of smaller diameter than the trunk portion. Such a shape is particularly suitable for the abdominal aorta. One of the leg portions may be longer than the other. However, the hollow membrane is not limited to these shapes and may take any shape anatomically adapted to the site of placement of the endoprosthesis.
[39] Les élastomères thermoplastiques sont des matériaux peu coûteux et leur utilisation comme matière première pour la fabrication des EDP réduit ainsi le coût de production. [39] Thermoplastic elastomers are inexpensive materials and their use as raw material for the manufacture of EDPs thus reduces the production cost.
[40] L’ élastomère thermoplastique peut être un polyuréthane thermoplastique, c’est-à-dire qu’il comprend une fonction uréthane -NH(CO)O- pouvant être obtenue par polyaddition entre un polyol, - (OH-R’-OH)n-, et un diisocyanate, OCN-R-NCO, donnant -(R’OOC-NH-R-NH-COOR’)-. [40] The thermoplastic elastomer may be a thermoplastic polyurethane, that is to say it comprises a urethane function -NH(CO)O- which can be obtained by polyaddition between a polyol, - (OH-R’-OH)n-, and a diisocyanate, OCN-R-NCO, giving -(R’OOC-NH-R-NH-COOR’)-.
[41] Le diisocyanate peut être un diisocyanate aromatique ou un diisocyanate aliphatique. Parmi les diisocyanates aromatiques, on peut citer le 4,4-diisocyanate de diphénylméthylène (4,4-MDI), le 2,4- diisocyanate de toluène (2,4-TDI) et le 2,6-diisocyanate de toluène (2,6-TDI). Parmi les diisocyanates aliphatiques, on peut citer le 1 ,6-diisocyanate d’hexaméthylène (HDI), le 4,4-diisocyanate de dicyclohexylméthane (H12MDI) et le diisocyanate d’isophorone (IPDI). [41] The diisocyanate may be an aromatic diisocyanate or an aliphatic diisocyanate. Aromatic diisocyanates include 4,4-diphenylmethylene diisocyanate (4,4-MDI), 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI), and 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI). Aliphatic diisocyanates include 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI), and isophorone diisocyanate (IPDI).
[42] Le polyol peut être un polyester, un polyéther ou un polycarbonate. Parmi les polyesters, on peut citer le polycaprolactone (PCL). Parmi les polyéthers, on peut citer le polyéthylène glycol (PEG), le polyoxyde de tétraméthylène (PTMO) et le polyhexaméthylène glycol (PHMG). Parmi les polycarbonates, on peut citer le polycarbonate d’hexaméthylène) (PHMC), le poly(carbonate de 1 ,6- hexyl-1 ,2-éthyle) (PHEC). [42] The polyol may be a polyester, a polyether or a polycarbonate. Polyesters include polycaprolactone (PCL). Polyethers include polyethylene glycol (PEG), polytetramethylene oxide (PTMO) and polyhexamethylene glycol (PHMG). Polycarbonates include hexamethylene polycarbonate (PHMC), poly(1,6-hexyl-1,2-ethyl carbonate) (PHEC).
[43] Un allongeur de chaine peut être utilisé lors de la synthèse du polyuréthane thermoplastique. L’allongeur de chaine est un composé de faible masse moléculaire (typiquement inférieure à 400 g/mol) et permet d’espacer les groupements isocyanates voisins. L’allongeur de chaine peut être un diol ou une diamine. Parmi les diols, on peut citer le 1 ,4-butanediol (BDO). Parmi les diamines, on peut citer l’éthylène diamine (EDA) et l’hexaméthylènediamine (HMD). [43] A chain extender can be used in the synthesis of thermoplastic polyurethane. The chain extender is a low molecular weight compound (typically less than 400 g/mol) and serves to space out neighboring isocyanate groups. The chain extender can be a diol or a diamine. Diols include 1,4-butanediol (BDO). Diamines include ethylenediamine (EDA) and hexamethylenediamine (HMD).
[44] L’ armature métallique 12 peut être composée d’un ou de plusieurs stents, notamment 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10 stents. Dans le cas d’une membrane creuse bifurquée, des stents peuvent être prévus dans la portion de tronc et les portions jambières. [44] The metal frame 12 may be composed of one or more stents, in particular 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 stents. In the case of a bifurcated hollow membrane, stents may be provided in the trunk portion and the leg portions.
[45] Par exemple, les stents peuvent être des z-stents, c’est-à-dire des stents annulaires composés d’un fil de métal en zigzag. Les sommets du zigzag formés sur un même côté peuvent être reliés entre eux par un fil de métal en anneau ou en être dépourvus. De préférence, l’armature métallique est en Nitinol. [45] For example, the stents may be z-stents, i.e. annular stents composed of a zigzag metal wire. The vertices of the zigzag formed on the same side may be connected to each other by a ring metal wire or may not have one. Preferably, the metal frame is made of Nitinol.
[46] Grâce à l’utilisation de l’impression 3D et les étapes de fixation particulières, il est possible de créer des endoprothèses personnalisées sur-mesure. [46] Thanks to the use of 3D printing and special fixation steps, it is possible to create custom-made personalized endoprostheses.
[47] C’est pourquoi la forme de la membrane creuse 10 est adaptée à des données anatomiques d’un patient à qui l’endoprothèse est destinée. Ainsi, le procédé peut comprendre en outre la récupération de données anatomiques d’un patient à qui l’endoprothèse est destinée. Ces données anatomiques peuvent être obtenues en imagerie médicale par tomodensitométrie. À partir de ces données anatomiques, un modèle virtuel est généré permettant l’impression 3D de la membrane creuse et, le cas échéant, de la membrane additionnelle de sorte à ce qu’elles épousent l’anatomie du patient à qui elles sont destinées. [47] This is why the shape of the hollow membrane 10 is adapted to anatomical data of a patient for whom the endoprosthesis is intended. Thus, the method may further comprise the recovery of anatomical data of a patient for whom the endoprosthesis is intended. This anatomical data may be obtained by medical imaging by computed tomography. From this anatomical data, a virtual model is generated allowing the 3D printing of the hollow membrane and, where appropriate, of the additional membrane so that they match the anatomy of the patient for whom they are intended.
[48] Dans un premier mode de réalisation, notamment illustrée par les figures 2 et 3, la solidarisation 200 de l’assemblage 18 peut comprendre l’impression 3D 201 d’une membrane additionnelle 14 en élastomère thermoplastique, la disposition 202 de l’armature métallique 12 repliable entre la membrane creuse 10 et la membrane additionnelle 14 pour obtenir un assemblage 18 et le trempage 204 de l’assemblage 18 puis le séchage 205 pour obtenir l’assemblage 18 membrane-armature. [48] In a first embodiment, notably illustrated by FIGS. 2 and 3, the securing 200 of the assembly 18 may comprise the 3D printing 201 of an additional membrane 14 made of thermoplastic elastomer, the arrangement 202 of the foldable metal frame 12 between the hollow membrane 10 and the additional membrane 14 to obtain an assembly 18 and the soaking 204 of the assembly 18 then the drying 205 to obtain the membrane-frame assembly 18.
[49] Les mêmes techniques d’impression 3D mentionnées plus haut peuvent être utilisées pour l’impression 3D de la membrane additionnelle. [49] The same 3D printing techniques mentioned above can be used for 3D printing of the additional membrane.
[50] Les mêmes élastomères mentionnés plus haut peuvent être utilisés pour l’impression 3D de la membrane additionnelle. [50] The same elastomers mentioned above can be used for 3D printing of the additional membrane.
[51] La membrane additionnelle 14 présente un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de la membrane creuse 10 pour y être insérée formant ainsi un espace entre les deux membranes. L’espace est suffisamment grand pour loger l’armature métallique, notamment les stents 12. Par exemple, l’espace entre la membrane creuse 10 et la membrane additionnelle 14 peut mesurer de 0,1 à 1 mm. [51] The additional membrane 14 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the hollow membrane 10 to be inserted therein, thus forming a space between the two membranes. The space is large enough to accommodate the metal frame, in particular the stents 12. For example, the space between the hollow membrane 10 and the additional membrane 14 can measure from 0.1 to 1 mm.
[52] La membrane additionnelle 14 est typiquement semblable à la membrane creuse 10 mais adaptée pour s’insérer à l’intérieur de la membrane creuse 10. [S3} La disposition 202 peut comprendre le positionnement de l’armaturer métallique 12, notamment les stents, sur la surface externe de la membrane additionnelle et l’enfilage de la membrane creuse 10 sur l’assemblage 18 de l’armature métallique 12 et de la membrane additionnelle 14. [52] The additional membrane 14 is typically similar to the hollow membrane 10 but adapted to fit inside the hollow membrane 10. [S3} The arrangement 202 may comprise the positioning of the metal frame 12, in particular the stents, on the external surface of the additional membrane and the threading of the hollow membrane 10 onto the assembly 18 of the metal frame 12 and the additional membrane 14.
[54] Alternativement, la disposition 202 peut comprendre le positionnement de l’armature métallique 12, notamment des stents, sur la surface interne de la membrane creuse 10 et l’enfilage de la membrane additionnelle 14 à l’intérieur de l’assemblage 18 membrane creuse-armature métallique. [54] Alternatively, the arrangement 202 may comprise positioning the metal frame 12, in particular stents, on the internal surface of the hollow membrane 10 and threading the additional membrane 14 inside the hollow membrane-metal frame assembly 18.
[55] Le trempage 204 peut être réalisé par trempage dans une solution 2 d’élastomère thermoplastique dont le solvant est organique. Les élastomères thermoplastiques utilisables ont été mentionnés ci- dessus. Le solvant organique peut être le tétrahydrofurane (THF), le diméthylformamide (DMF), le diméthylsulphoxide (DMSO) ou le N-méthylpyrrolidine (NMP). [55] Dipping 204 can be carried out by dipping in a solution 2 of thermoplastic elastomer whose solvent is organic. The thermoplastic elastomers which can be used have been mentioned above. The organic solvent can be tetrahydrofuran (THF), dimethylformamide (DMF), dimethylsulphoxide (DMSO) or N-methylpyrrolidine (NMP).
[56] Le trempage 204 dans la solution d’élastomère thermoplastique, par exemple du polyuréthane thermoplastique, permet par capillarité à la solution de pénétrer dans l’espace libre entre la membrane creuse 10 et la membrane additionnelle 14 et provoquer le gonflement des chaines macromoléculaires de l’élastomère thermoplastique en surface de chacune des deux membranes 10, 14. Les chaines macromoléculaires en surface des deux membranes 10, 14 et celles de l’élastomère thermoplastique en solution s’enchevêtrent ajoutant ainsi de la matière. [56] The soaking 204 in the thermoplastic elastomer solution, for example thermoplastic polyurethane, allows the solution to penetrate by capillarity into the free space between the hollow membrane 10 and the additional membrane 14 and cause the swelling of the macromolecular chains of the thermoplastic elastomer on the surface of each of the two membranes 10, 14. The macromolecular chains on the surface of the two membranes 10, 14 and those of the thermoplastic elastomer in solution become entangled, thus adding material.
[57] La concentration de la solution mesurée en poids d’élastomère thermoplastique sur volume de solvant peut être choisie de manière à avoir une viscosité inférieure à 3 Pa.s, voire inférieures à 2,8 Pa.s, ou encore inférieure à 2,7 Pa.s ; la viscosité étant mesurée par rhéomètre rotatif équipé d’un mobile plan de 20 mm, à un taux cisaillement de 100 s-1 et à une température de 20°C. Cette concentration peut être comprise entre 5 et 15 g pour 100mL de solvant, par exemple 7,5%, 10%, ou encore 12,5%. [57] The concentration of the solution measured by weight of thermoplastic elastomer to volume of solvent can be chosen so as to have a viscosity of less than 3 Pa.s, or even less than 2.8 Pa.s, or even less than 2.7 Pa.s; the viscosity being measured by rotary rheometer equipped with a 20 mm flat spindle, at a shear rate of 100 s -1 and at a temperature of 20°C. This concentration can be between 5 and 15 g per 100 mL of solvent, for example 7.5%, 10%, or even 12.5%.
[58] Alternativement, le trempage 204 peut être réalisé par trempage dans un solvant organique 3. Le solvant organique 2 peut être le tétrahydrofurane (THF), le diméthylformamide (DMF), le diméthylsulphoxide (DMSO) et le N-méthylpyrrolidine (NMP). [58] Alternatively, soaking 204 may be performed by soaking in organic solvent 3. Organic solvent 2 may be tetrahydrofuran (THF), dimethylformamide (DMF), dimethylsulphoxide (DMSO), and N-methylpyrrolidine (NMP).
[59] Le trempage 204 dans le solvant organique 2 seul permet par capillarité au solvant de pénétrer dans l’espace libre entre la membrane creuse 10 et la membrane additionnelle 14 et provoquer le gonflement des chaines macromoléculaires de l’élastomère thermoplastique en surface de chacune des deux membranes 10, 14 provoquant la solidarisation des deux membranes 10, 14 par enchevêtrement des chaines macromoléculaires en surface des deux membranes 10, 14. [59] Soaking 204 in the organic solvent 2 alone allows the solvent to penetrate by capillarity into the free space between the hollow membrane 10 and the additional membrane 14 and cause the swelling of the macromolecular chains of the thermoplastic elastomer on the surface of each of the two membranes 10, 14 causing the two membranes 10, 14 to become solid by entanglement of the macromolecular chains on the surface of the two membranes 10, 14.
[60] Selon un autre mode de réalisation, notamment illustré par les figures 4 et 5, la solidarisation 200 peut comprendre la disposition 212 de l’armature métallique 12, notamment des stents repliables, sur la membrane creuse 10 pour obtenir un assemblage 18 et l’enduction par trempage 214 puis séchage 215 de cet assemblage 18. Notamment, l’armature métallique 14 peut être disposée sur la surface externe de la membrane creuse 10 ou sur la surface interne de la membrane creuse 10. [60] According to another embodiment, notably illustrated by FIGS. 4 and 5, the securing 200 may comprise the arrangement 212 of the metal frame 12, notably foldable stents, on the hollow membrane 10 to obtain an assembly 18 and the coating by dipping 214 then drying 215 of this assembly 18. In particular, the metal frame 14 may be arranged on the external surface of the hollow membrane 10 or on the internal surface of the hollow membrane 10.
[61] L’ enduction par trempage 214 puis séchage 215 de l’assemblage 18 peut être réalisée en utilisant la même solution 2 d’élastomère thermoplastique telle que décrite ci-dessus. [62] Dans ce mode de réalisation, une couche d’élastomère thermoplastique recouvre la membrane creuse 10 et l’armature métallique 12. Cette couche peut être épaissie en réalisant plusieurs cycles 216 de d’enduction par trempage 214 et séchage 215. Par exemple, l’enduction par trempage 214 et séchage 215 peut être réalisée 1 , 2, 3, 4 ou 5 fois. [61] The coating by dipping 214 then drying 215 of the assembly 18 can be carried out using the same solution 2 of thermoplastic elastomer as described above. [62] In this embodiment, a layer of thermoplastic elastomer covers the hollow membrane 10 and the metal frame 12. This layer can be thickened by performing several cycles 216 of coating by dipping 214 and drying 215. For example, the coating by dipping 214 and drying 215 can be performed 1, 2, 3, 4 or 5 times.
[63] L’ enduction par trempage 214 et séchage 215 peut être réalisée jusqu’à obtenir une épaisseur totale comprise entre 0,6 et 0,9 mm. [63] The coating by dipping 214 and drying 215 can be carried out until a total thickness of between 0.6 and 0.9 mm is obtained.
[64] Dans les deux modes de réalisation, le séchage 205, 215 peut être est réalisé sous un flux d’air chaud. Le séchage 205, 215 peut être réalisé à une température comprise entre 20 et 70°C, de préférence entre 20°C et 50°C, toujours de préférence entre 20°C et 30°C. [64] In both embodiments, the drying 205, 215 may be carried out under a flow of hot air. The drying 205, 215 may be carried out at a temperature between 20 and 70°C, preferably between 20°C and 50°C, always preferably between 20°C and 30°C.
[65] Le séchage 205, 215 peut être réalisé par rotation à une vitesse comprise entre 150 et 230 rpm, de préférence entre 170 et 210 rpm, toujours de préférence entre 180 et 200 rpm, par exemple à 190 rpm et à l’aide d’un pistolet thermique. Ce séchage 205, 215 est de préférence réalisé dans des conditions de pression ambiantes. [65] The drying 205, 215 can be carried out by rotation at a speed of between 150 and 230 rpm, preferably between 170 and 210 rpm, always preferably between 180 and 200 rpm, for example at 190 rpm and using a heat gun. This drying 205, 215 is preferably carried out under ambient pressure conditions.
[66] Le séchage 205, 215 peut être réalisé sous un vide de 55 à 85 cmHg, de préférence de 60 à 80 cmHg, toujours de préférence de 65 à 75 cmHg, par exemple à 70 cmHg. De préférence le séchage 205, 215 est réalisé à une température comprise entre 19°C et 25°C. Ce séchage 205, 215 peut être réalisé pendant une durée comprise entre 20 et 30 h, de préférence entre 22 et 27 h, toujours de préférence entre 23 et 26 h. [66] The drying 205, 215 can be carried out under a vacuum of 55 to 85 cmHg, preferably of 60 to 80 cmHg, always preferably of 65 to 75 cmHg, for example at 70 cmHg. Preferably the drying 205, 215 is carried out at a temperature between 19°C and 25°C. This drying 205, 215 can be carried out for a duration of between 20 and 30 h, preferably between 22 and 27 h, always preferably between 23 and 26 h.
[67] Le séchage 205, 215 peut encore être effectué en deux étapes : une première étape aux conditions de pression ambiantes et une deuxième étape sous vide comme décrites ci-dessus. [67] Drying 205, 215 can further be carried out in two stages: a first stage at ambient pressure conditions and a second stage under vacuum as described above.
[68] Par exemple, le séchage 205, 215 peut comprendre deux étapes, une première étape à rotation aux vitesses décrites ci-dessus pendant 15 à 25 min, de préférence pendant 18 à 22 min, toujours de préférence pendant 19 à 21 min, par exemple pendant 20 min ; et une deuxième étape sous vide aux valeurs ci-dessus pendant 19 à 29 h, de préférence pendant 21 à 27 h, toujours de préférence pendant 22 à 26 h, par exemple pendant 24 h. [68] For example, the drying 205, 215 may comprise two stages, a first stage with rotation at the speeds described above for 15 to 25 min, preferably for 18 to 22 min, still preferably for 19 to 21 min, for example for 20 min; and a second stage under vacuum at the above values for 19 to 29 h, preferably for 21 to 27 h, still preferably for 22 to 26 h, for example for 24 h.
[69] Dans les deux modes de réalisation, la solidarisation 200 peut comprendre un traitement thermique suivi d’un refroidissement 203, 213, notamment avant le trempage 204, 214 et le séchage 205, 215. Le traitement thermique suivi du refroidissement 203, 213 provoque une réorganisation des chaines macromoléculaires et la contraction de la ou des membranes 10, 14 autour de l’armature métallique 12. [69] In both embodiments, the joining 200 may comprise a heat treatment followed by cooling 203, 213, in particular before the soaking 204, 214 and the drying 205, 215. The heat treatment followed by the cooling 203, 213 causes a reorganization of the macromolecular chains and the contraction of the membrane(s) 10, 14 around the metal frame 12.
[70] Le traitement thermique 203, 213 peut être réalisé à une température comprise entre 130 et 190°C, de préférence entre 145 et 175°C, toujours de préférence entre 150 et 170°C, par exemple 160°C. [70] The heat treatment 203, 213 can be carried out at a temperature between 130 and 190°C, preferably between 145 and 175°C, always preferably between 150 and 170°C, for example 160°C.
[71] Le traitement thermique 203, 213 peut être réalisé pendant une durée comprise entre 8 et 12 min, de préférence entre 9 et 11 min, toujours de préférence entre 9,5 et 10,5 min, par exemple pendant 10 min. [72] La solidarisation 200 peut comprendre en outre l’insertion d’une barre métallique à l’intérieur de l’assemblage 18 membrane-armature avant le traitement thermique 203, 213, notamment lorsque le solvant organique utilisé est le THF, avant le traitement thermique. [71] The heat treatment 203, 213 can be carried out for a duration of between 8 and 12 min, preferably between 9 and 11 min, always preferably between 9.5 and 10.5 min, for example for 10 min. [72] The securing 200 may further comprise the insertion of a metal bar inside the membrane-frame assembly 18 before the heat treatment 203, 213, in particular when the organic solvent used is THF, before the heat treatment.
[73] Le procédé peut comprendre en outre le sertissage 300 de l’assemblage 18 à l’intérieur du cathéter d’introduction (encore appelé crimping en anglais). Le sertissage 300 permet à l’assemblage 18 de se replier sur lui-même. Le sertissage 300 permet à l’assemblage d’être inséré à l’intérieur du cathéter d’introducteur. Idéalement, le sertissage 300 peut être en étoile. [73] The method may further comprise crimping 300 the assembly 18 inside the introducer catheter. The crimping 300 allows the assembly 18 to fold back on itself. The crimping 300 allows the assembly to be inserted inside the introducer catheter. Ideally, the crimping 300 may be star-shaped.
Bibliographie Bibliography
[74] 1. Reimerink, J. J. et al., « Systematic Review and Meta-Analysis of Population-Based Mortality from Ruptured Abdominal Aortic Aneurysm », in BJS (British Journal of Surgery) 2013, 100 (11), 1405-1413. https://doi.org/10.1002/bjs.9235. [74] 1. Reimerink, J. J. et al., “Systematic Review and Meta-Analysis of Population-Based Mortality from Ruptured Abdominal Aortic Aneurysm,” in BJS (British Journal of Surgery) 2013, 100 (11), 1405-1413. https://doi.org/10.1002/bjs.9235.
[75] 2 Lobato, A. C. et al., « A New Technique to Enhance Endovascular Thoracoabdominal Aortic Aneurysm Therapy — The Sandwich Procedure », in Seminars in Vascular Surgery 2012, 25 (3), 153-160. https://doi.Org/10.1053/j.semvascsurg.2012.07.005. [75] 2 Lobato, A. C. et al., “A New Technique to Enhance Endovascular Thoracoabdominal Aortic Aneurysm Therapy — The Sandwich Procedure,” in Seminars in Vascular Surgery 2012, 25 (3), 153-160. https://doi.Org/10.1053/j.semvascsurg.2012.07.005.
[76] 3 Banno, H. et al., « Inter-Observer Variability in Sizing Fenestrated and/or Branched Aortic Stent-Grafts », in European Journal of Vascular and Endovascular Surgery 2014, 47 (1), 45-52. https://doi.Org/10.1016/j.ejvs.2013.10.008. [76] 3 Banno, H. et al., “Inter-Observer Variability in Sizing Fenestrated and/or Branched Aortic Stent-Grafts,” in European Journal of Vascular and Endovascular Surgery 2014, 47 (1), 45-52. https://doi.Org/10.1016/j.ejvs.2013.10.008.
[77] 4 Lei, Y. et al., « A New Process for Customized Patient-Specific Aortic Stent Graft Using 3D[77] 4 Lei, Y. et al., “A New Process for Customized Patient-Specific Aortic Stent Graft Using 3D
Printing Technique », in Medical Engineering & Physics 2020, 77, 80-87. https://doi.Org/10.1016/j.medengphy.2019.12.002. Printing Technique”, in Medical Engineering & Physics 2020, 77, 80-87. https://doi.Org/10.1016/j.medengphy.2019.12.002.
[78] 5 Lei, Y. et al., « An Innovative Customized Stent Graft Manufacture System Assisted by 3D Printing Technology », in The Annals of Thoracic Surgery 2020. https://d0i.0rg/l 0.1016/j.athoracsur.2020.07.013. [78] 5 Lei, Y. et al., “An Innovative Customized Stent Graft Manufacture System Assisted by 3D Printing Technology,” in The Annals of Thoracic Surgery 2020. https://d0i.0rg/l 0.1016/j.athoracsur. 2020.07.013.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2303720A FR3147704A1 (en) | 2023-04-13 | 2023-04-13 | MANUFACTURE OF AN ENDOPROSTHESIS BY 3D PRINTING |
| FRFR2303720 | 2023-04-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024213841A1 true WO2024213841A1 (en) | 2024-10-17 |
Family
ID=87889458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/FR2024/050421 Ceased WO2024213841A1 (en) | 2023-04-13 | 2024-03-29 | Manufacture of an endoprosthesis by 3d printing |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3147704A1 (en) |
| WO (1) | WO2024213841A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1726271A2 (en) * | 1998-09-30 | 2006-11-29 | Bard Peripheral Vascular, Inc. | Selective adherence of stentgraft coverings, mandrel and method of making stent-graft device |
| US20170027682A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-02 | Cook Medical Technologies Llc | Methods of making a prosthesis with a smooth covering |
| WO2021207535A1 (en) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Systems, devices, and methods to prevent auto and xeno graft failure |
| US20220023027A1 (en) * | 2018-07-12 | 2022-01-27 | Medibrane Ltd. | Selectively bonded stent assembly and method of manufacturing |
-
2023
- 2023-04-13 FR FR2303720A patent/FR3147704A1/en active Pending
-
2024
- 2024-03-29 WO PCT/FR2024/050421 patent/WO2024213841A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1726271A2 (en) * | 1998-09-30 | 2006-11-29 | Bard Peripheral Vascular, Inc. | Selective adherence of stentgraft coverings, mandrel and method of making stent-graft device |
| US20170027682A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-02 | Cook Medical Technologies Llc | Methods of making a prosthesis with a smooth covering |
| US20220023027A1 (en) * | 2018-07-12 | 2022-01-27 | Medibrane Ltd. | Selectively bonded stent assembly and method of manufacturing |
| WO2021207535A1 (en) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Systems, devices, and methods to prevent auto and xeno graft failure |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| BANNO, H ET AL.: "Inter-Observer Variability in Sizing Fenestrated and/or Branched Aortic Stent-Grafts", EUROPEAN JOURNAL OF VASCULAR AND ENDOVASCULAR SURGERY, vol. 47, no. 1, 2014, pages 45 - 52, XP028808170, Retrieved from the Internet <URL:https://doi.Org/10.1016/j.ejvs.2013.10.008> DOI: 10.1016/j.ejvs.2013.10.008 |
| LEI, Y. ET AL.: "A New Process for Customized Patient-Specific Aortic Stent Graft Using 3D Printing Technique", MEDICAL ENGINEERING & PHYSICS, vol. 77, 2020, pages 80 - 87, Retrieved from the Internet <URL:https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2019.12.002> |
| LEI, Y. ET AL.: "An Innovative Customized Stent Graft Manufacture System Assisted by 3D Printing Technology", THE ANNALS OF THORACIC SURGERY, 2020, Retrieved from the Internet <URL:https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2020.07.013> |
| LOBATO, A. C. ET AL.: "A New Technique to Enhance Endovascular Thoracoabdominal Aortic Aneurysm Therapy-The Sandwich Procedure", SEMINARS IN VASCULAR SURGERY, vol. 25, no. 3, 2012, pages 153 - 160, Retrieved from the Internet <URL:https://doi.org/10.1053/j.semvascsurg.2012.07.005> |
| REIMERINK, J. J ET AL.: "Systematic Review and Meta-Analysis of Population-Based Mortality from Ruptured Abdominal Aortic Aneurysm", BJS (BRITISH JOURNAL OF SURGERY, vol. 100, no. 11, 2013, pages 1405 - 1413, Retrieved from the Internet <URL:https://doi.org/10.1002/bjs.9235> |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3147704A1 (en) | 2024-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10631972B2 (en) | Branched vessel endoluminal device | |
| US8734502B2 (en) | Tapered stent and flexible prosthesis | |
| US7407509B2 (en) | Branched vessel endoluminal device with fenestration | |
| JP6230212B2 (en) | Apparatus and method for promoting bonding in endoluminal prostheses | |
| Vahabli et al. | The technological advancement to engineer next‐generation stent‐grafts: design, material, and fabrication techniques | |
| US8038708B2 (en) | Implantable device with remodelable material and covering material | |
| JP5264907B2 (en) | Endovascular prosthetic device and endovascular prosthetic system using the same | |
| US8343204B2 (en) | Composite stent graft | |
| US7905915B2 (en) | Z-stent with incorporated barbs | |
| US20020095205A1 (en) | Encapsulated radiopaque markers | |
| US20090125100A1 (en) | Intraluminal Bypass Prosthesis and Prosthesis Delivery and Deployment Kit | |
| US20090171436A1 (en) | Grafts and stent grafts having a radiopaque beading | |
| US8679572B2 (en) | Coated stent | |
| ES2913723T3 (en) | Methods of coating and lamination of endoluminal prostheses by electrospinning | |
| EP2603168A1 (en) | Medical prostheses having bundled and non-bundled regions | |
| JP7625186B2 (en) | Bioartificial Pancreas | |
| WO2024213841A1 (en) | Manufacture of an endoprosthesis by 3d printing | |
| JP5333951B2 (en) | Method for producing an endovascular prosthesis using a deformable matrix | |
| CA3125688A1 (en) | Method for automated production of a vascular endoprosthesis | |
| Xu et al. | Characterization of an endovascular prosthesis using the 3Bs rule (biocompatibility, biofunctionality and biodurability): a recommended protocol to investigate a device harvested at necropsy | |
| US20090171454A1 (en) | Coated stent and methods of manufacture | |
| HK40077046A (en) | Bioartificial pancreas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 24721723 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |