Materialvalg og produksjonsbeskrivelse

Med utgangspunkt i materialanalysen blir det i dette delkapittelet bestemt hvilket type material hvert element skal bestå av og hvordan produksjonen skal foregå. Autentisk nitinol tilfredsstiller samtlige materialkrav, men SMA-egenskapene er den avgjørende grunnen til at dette materialet blir valgt som den primære sammensetningen i løsningen. Dette er fordi materialet tillater at løsningen kan bli utviklet til å tilpasse endovaskulær intervensjon på mitralklaffen. Titanium er et sterkt materialet som tilfredsstiller samtlige krav, men har ikke SMA-egenskaper. For å forsikre at løsningen ikke mister sin form under katetertransport, vil enkelte av komponentene inneholde stiver laget av titanium som støtter konstruksjonen.

Material og produksjonsprosessen for hvert delelement er som følgende:

Forankringsplate og festehull

Material: Autentisk nitinol og titanium

Produksjon: Forakringselement 1 og 2 støpes i autentisk nitinol sammen med en stiver laget av titanium. I formen vil åpningen til klørne og festehullet være kompakt slik at disse ikke tettes igjen under utforming. Etter støpning vil festehullet trinnvis utbores med ulike diametere som er tilpasset klørne. Stiveren er laget av titaniumtråd med diameter på 0,05-0,1 mm, og former en smal rektangulær ramme som strekker seg langs lengderetningen på innsiden av forankringsplaten. Bredden og høyden på rammen vil ikke overstige 1 mm med hensyn på diameteren til femoralarteriet. Rammen støtter opp og forsikrer at formen på forankringselementet ikke krympes fullstendig og mister sin naturlige form under katetertransport. Støpeformen lages av sand med herdende bindemidler som har i hensikt å raskt øke hardheten på formen [139]. Når 90-95% av materialet i støpeformen har størknet, vil en mønsterform bli presset inn i platen for å lage en ru overflate.

Figur 48: a) Grov skisse av støpeformen til forankringselementene. Åpningen til festekloen og festehullet er kompakt, slik at de ikke tettes igjen under støping, b) Titaniumsrammen er skissert sort, og er plassert på midten og like under kontaktflaten til forankringselementet.

Magnetisk kontaktflate

Material: Ferritt pulver, medisinsk silikongummi og nBIOCOMP^TM

Produksjon: Hver forankringselement består av fire magnetplater. For at magneten på elementet som sitter på undersiden av mitralklaffen skal tiltrekke magneten som sitter på oversiden av mitralklaffen, må magnetplatene ha motstående poler som vist i figur 49. Den magnetiske komponenten er laget av ferrittpulver som støpes i medisinsk silikongummi som er fleksibel. Ved støpning vil hver magnetplate bli laget med en positiv og negativ polside.

Mens den negative siden av magnetplaten blir montert på kontaktflaten til element 1, vil den positive siden av magnetplaten bli montert på kontaktflaten til element 2. Dette er vist i figur 49. Platene blir skrudd fast på forankringselementet med titaniumskruer, og med en viss avstand fra hverandre Til slutt blir overflaten behandlet med nanometertykk foliering fra nBIOCOMP^TM laget av titanium dioksid.

Figur 49: Magnetplatene består av motstående poler.

Koblingstråd og aktiveringsstav

Material: Autentisk nitinol

Produksjon: Den optimale teknikken for å lage koblingstråden og aktiveringsstaven hadde vært å sammenføye en nitinolplate som hadde gjennomgått valsing. Valseprosessen ville foregått ved en temperatur høyere enn rekrystalliseringsgrensen, slik at overflaten ble jevnet ut uten å danne nye korn i metallstrukturen som ville hardne materialet [140,141].

Men det er noen utfordringer i forhold til sammenføyingen av platen til å oppnå en sirkulær form. En av de mest kjente sammenføyingsmetodene er sveising, som tar utgangspunkt i sammensmelting av materialer. Siden løsningen er veldig liten og har en smeltegrense på 1300° celsius [142], er det vanskelig med nøyaktig og riktig sveising uten sveisefeil som porer og sprekkdannelser. Derfor vil materialet støpes i en kompakt sirkulær sandform.

Deretter vil åpningen bli laget av skjæreprosessen boring, der et sentrert og gjennomgående hull i midten blir boret.

Festeklør

Material: Autentisk nitinol

Produksjon: Bevegelsen i klørne er styrt av fjær som er konstruert på innsiden av kloen.

Fjæren utformes ved å spinne nitinoltråd rundt en aksling. Akslingen fungerer som et hjelpematerialet og vil ha en eksakt lik form som den bøyde kloen. Når tråden spinnes rundt akslingen, vil den bli tvunget til å ha tilsvarende form og bevegelsesretning.

a) b) c)

Figur 50: a) Akslingen som skal brukes til å forme fjæren, b) Nitinoltråden spinnes rundt akslingen, c) Den endelige formen til fjæren. Bevegelsen til fjæren styres langs

Kloen er satt sammen av fem separerte deler med ulike diametere, som kobles sammen til å bli en enhetlig komponent. Utenom den ene delen som festes direkte på forankringsplaten, har de resterende fire delene en kuleformet bakende. Dette tillater at delene sitter bedre fast i hverandre og kan formes uten å knekke eller danne spisse kanter ved bøyning.

På innsiden av hver del er det utformet en kuleformet fordypning som tillater de kuleformede bakendene å festes sammen ved sammentrykking. De fem delene støpes med autentisk nitinol i en støpeform laget av sand.

Figur 51: De fem delene som skruen er satt sammen av. De fire delene som går inn i delen som er forankret på forankringsplaten har kuleformede kanter. På innsiden av hver del er det kuleformet fordypning som tillater de avrundede endene å festes sammen godt.

På enden av hver del er det uthevende spor, mens det på den andre enden er fordypningsspor.

Når uthevede sporet fra en del kommer i kontakt med fordypningssporet til den andre delen, vil disse delene festes sammen. Denne mekanismen forsikrer at delene ikke løsner fra hverandre. Festeklørne monteres på forankringselementet med mikroskopiske pigger laget av titanium. Lengden på kloen vil i tillegg bli overdimensjonert slik at den ikke sitter for stramt på vevet og risikerer utrivning eller vevskader. Liten del av undersiden på fjæren har en stiver laget av titanium, som motvirker fullstendig sammenpressing av klørne.

Figur 52: Hver del har et uthevet og fordypet spor som forsikrer at delene ikke løsner fra hverandre.