Anonim
Image

Tonkin Liu krymper arkitektonisk skallblonderstruktur for å lage prototype vindpipestent

Arkitektene Mike Tonkin og Anna Liu har laget en prototypestent som tilpasser seg pasientens hals for bruk etter trakeal transplantasjonsoperasjon.

Tonkin og Liu, grunnleggerne av det London-baserte arkitekturstudioet Tonkin Liu, tilpasset utformingen av deres enkelt overflatestruktursteknologi - kalt skallblonderstrukturen - for å skape stenten.

I motsetning til de rørformede nettstentene som vanligvis brukes etter operasjon på vindpipen, er deres versjon C-formet og passer til den individuelle formen på hver persons hals.

Prototypen er produsert av medisinsk kvalitet silikon med en perforert overflate som gjør at såret kan puste, og gjør medisinelevering til vevene mulig, noe som sammen forhindrer infeksjon.

Image Tonkin Lius prototypstent er en mindre versjon av dens skallblonderarkitekturstruktur

For å sette inn stenten, må legene vri gjenstanden utvendig og plassere den inne i vindrørets hulrom. Den løsner deretter og sitter godt i pasientens kropp på grunn av det naturlige ytre trykket, uten fare for glidning.

Prototypen er "en bemerkelsesverdig og enestående stentoppfinnelse, som er banebrytende i sammenheng med tilgjengelige enheter, " sier Martin Birchall, UCL-professor i laryngologi.

Tonkin og Liu skapte den arkitektoniske skallblonderstrukturen, etter et tiår med forskning, som et arkmateriale som ville fungere like effektivt som gjenstander i den naturlige verdenen.

Arkene ble designet gjennom abstraksjon av designprinsipper fra fysiologisk sammensetning av bløtdyr og planter, i samarbeid med forskere fra Natural History Museum.

Tidligere hadde Tonkin Liu bare brukt strukturen til arkitektoniske formål, for eksempel ultralette paviljonger, broer og tårn.

Image Stenten er designet for bruk etter trakeal transplantasjonskirurgi

Arkitektene ble informert om et utekket medisinsk behov av en klinisk forsker på en samtale de deltok i 2014, og planla om å lage prototyper av mulige stenter ved å bruke strukturen som utgangspunkt.

De jobbet sammen med ingeniørene Arup for å utvikle konseptet, og sikret finansiering til et år langt forsknings- og utviklingsprosjekt fra Innovate UK, den britiske regjeringens innovasjonsfond.

Den arkitektoniske versjonen av skallblonderstrukturen er nå tilpasset og gjenskapt 500 ganger mindre for det medisinske utstyret.

Den medisinske stenten er 500 ganger mindre enn den arkitektoniske formen

For å utforme prototypen skannet Tonkin Liu digitalt en grises luftrør, ettersom dyrets hals er lik den hos et menneske, for å lage en 3D-trykt modell som var fem ganger større enn livets størrelse. Arkitektene testet dette som de ville en arkitektonisk modell i studio.

"For oss var det ikke annerledes å observere et særtrekk ved et nettsted. Hva var dets særegenheter, krav og muligheter?" Liu fortalte Diten.

De fant ut at luftrøret består av en serie C-formede ringer, forbundet med mykere vev, som beveger seg opp og ned, med fleksibelt vev som spenner over gapet i C. Ved å bruke disse funnene utviklet de modeller for å utvikle og teste prototypestenter.

"Vi etterlignet disse karakteristikkene gjennom en serie enkle og intuitive gummistrikkmodeller, som senere skulle vise seg å være nøkkelen til oppfinnelsen vår, " sa Liu.

Stenten er for tiden patentsøkt, og arkitektene håper at den vil bli rullet ut for bruk i luftransplantasjonskirurgi: "Vårt mål er nå å bringe Shell Lace Stent til å produsere scenen og se den gi konkrete fordeler for pasienter globalt, " sa Tonkin.

Image Den C-formede stenten er for øyeblikket patentsøkt

Liu påpeker at arkitekter er veldig dyktige til å jobbe med nyskapende digital design og fabrikasjonsverktøy, så har mye å tilby medisinfaget i å lage bedre medisinsk utstyr.