Desenvolvimento e avaliação de geometrias de stents cardiovasculares considerando parâmetros mecânicos e de implantação

• Autor(a) principal: Araújo, Rogério de
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17929; https://doi.org/10.14393/ufu.te.2016.83
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Engenharia mecânica; Stents (Cirurgia); Método dos elementos finitos; Angioplastia; Stent; Elementos finitos; Crimpagem; Expansão; Angioplastia; Stent; Finite elements; Crimping; Expansion; Angioplasty

O crescente aumento da incidência de doenças cardiovasculares e o desenvolvimento da técnica de angioplastia têm feito com que muitas pesquisas sejam realizadas como o objetivo de desenvolver as endopróteses vasculares (stents). O stent é um tubo de dimensões milimétricas, expansível, em forma de malha, geralmente confeccionado em metal; sua aplicação, por meio de um procedimento minimamente invasivo, restaura o fluxo no vaso sanguíneo obstruído. Os objetivos dessa pesquisa foram desenvolver novas geometrias de stent e avaliar, usando simulações em elementos finitos, os processos de montagem dos stents no conjunto cateter/balão (crimpagem) e a sua expansão no interior de uma artéria. As simulações foram feitas usando o Stampack®, um programa comercial de elementos finitos com formulação dinâmico-explícita. Além das simulações do processo de crimpagem e expansão, foi simulado também o processo que antecede a implantação do stent, o qual consiste na expansão de um balão (sem stent) dentro da artéria semiobstruídas. Foram analisadas três geometrias diferentes de stents, e para aquela com melhor desempenho foi analisado todo o processo: crimpagem, expansões com e sem o balão, e expansão dentro da artéria sem balão. O material do stent foi o aço inoxidável 316 L com comportamento elastoplástico; o balão foi considerado como elástico-linear e isotrópico, já a artéria foi simulada com um comportamento de material hiperelástico, de acordo com dados e propriedades encontrados na literatura. Ao final de cada simulação, avaliamos os seguintes parâmetros para os modelos de stents desenvolvidos: diâmetro, zonas com risco de falha, deformação plástica e deformação na direção da espessura do material. A geometria com melhor desempenho, modelo SNG3, necessitou de menos pressão para atingir o diâmetro final desejado, com deformações dentro de um limite seguro. O modelo SNG3 também apresentou os menores valores de deformação plástica efetiva e variação da espessura relativa na região de tração e compressão durante todo o processo. Esta geometria exibiu um desempenho geral seguro, com resultados que mostram o potencial de sua utilização futura em tratamentos de doenças arteriais coronarianas.