Evaluación experimental de un innovador diseño de catéter ureteral biodegradable, recubierto y antirreflujo

Programa de Doctorado en Salud Pública y AnimalEl presente trabajo ha tenido como objetivo evaluar de forma experimental un innovador diseño de catéter ureteral biodegradable recubierto de heparina, antirreflujo, BraidStent®-H, encaminado a disminuir los efectos adversos asociados a la disposición de los CDJ actuales, con propiedades biodegradables para evitar su retirada y cuyo recubrimiento pretende reducir la colonización bacteriana asociada al uso de estos catéteres. Este proyecto de Tesis Doctoral aporta, en un escenario experimental, resultados positivos respecto a la seguridad y el control de la degradación de BraidStent®-H, así como un menor impacto en el tejido del tracto urinario del modelo animal y una supresión completa del reflujo vesicoureteral, lo que sugiere su potencial para mejorar el bienestar del paciente. Además, el análisis de este dispositivo en dos escenarios experimentales de patología urológica, demuestra la eficacia de BraidStent®-H además de su seguridad. El rendimiento del recubrimiento de heparina muestra la profundidad del problema de la colonización bacteriana en los catéteres y stents urinarios. Del mismo modo revela más información sobre la importancia del momento de aparición de la bacteriuria y la necesidad de estrategias antibacterianas de duración más prologada que se pueda corresponder con el tiempo de permanencia del catéter. Asimismo, se pone de manifiesto la necesidad de un enfoque tecnológico y multimodal en la lucha contra esta sustancial complicación asociada a los catéteres ureterales.The aim of this thesis project was to experimentally evaluate an innovative design of a biodegradable, heparin-coated, antireflux ureteral stent, BraidStent®-H, aimed at reducing the adverse effects associated with the use of conventional DJS, with biodegradable properties to prevent its removal and whose coating is intended to reduce the bacterial colonization in the early stages of stenting-time. The present thesis dissertation provides, in an experimental setting, positive results with respect to the safety and control of the degradation of BraidStent®-H, as well as a lesser impact in the tissue of the animal model’s urinary tract and the suppression of vesicoureteral reflux, suggesting its potential for improved patient comfort. Moreover, the analysis of this stent in two pathological scenarios demonstrates BraidStent®-H efficacy besides its safety. The performance of the heparin coating shows the depth of the problem of bacterial colonisation in urinary stents and reveals more information regarding the importance of timing in the appearance of bacteriuria. It highlights as well, the need for a technological and multimodal approach in the fight against this major drawback associated with ureteral stents.• Junta de Extremadura/FSE y FEDER: ayuda PD16065 para la financiación de contratos predoctorales y de la ayuda GR18199 a Grupos de Investigación Catalogados • Instituto de Salud Carlos III: Proyecto ''PI13/02417'', cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional ''Una manera de hacer Europa”. Su realización se ha llevado a cabo en las Unidades U24-Medical Imaging, U21-Experimental Operating Rooms y U22-Animal Housing de la ICTS distribuida NANBIOSIS, localizadas en el Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón. • La estancia de investigación en la institución Universitätsmedizin Rostock llevada a cabo para la obtención de la Mención de Doctor internacional ha sido posible gracias a la financiación por parte de “European Network of multidisciplinary research to Improve the Urinary Stents (ENIUS)” (CA16217). Red europea que cuenta con el apoyo de la Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología (COST). COST es una organización de financiación de la Unión Europea (UE) para la creación de redes de investigación

Modelo simplificado de bolo de peristalsis ureteral mediante interacción de estructura fluida

Comunicación presentada a las XXXIX Jornadas de Automática, celebradas en Badajoz del 5 al 7 de Septiembre de 2018 y organizada por la Universidad de Extremadura.Current computational models of ureter are not usually based on physiological behavior of anatomical structures. For this reason, we propose a new simplified model of ureteral flow to simulate a peristalsis bolus on the distal section of the ureter. This model uses a closed ureter that generates the urinary bolus with an expansive force applied in its wall. To analyse this, a computational FSI simulation is proposed to recreate the peristalsis movement of the ureter in its distal section. These preliminary results will be improved in future works to build a more complex model and to analyse the effects in the urine flow of a new design of a half-length ureteral stent.Los modelos computacionales actuales de uréter no suelen basarse en el comportamiento fisiológico de las estructuras anatómicas. Por este motivo, proponemos un nuevo modelo simplificado de flujo ureteral para simular un bolo de peristalsis en la sección distal del uréter. Este modelo utiliza un uréter cerrado que genera el bolo urinario con una fuerza expansiva aplicada en su pared. Para analizar esto, se propone una simulación computacional del FSI para recrear el movimiento peristáltico del uréter en su sección distal. Estos resultados preliminares se mejorarán en trabajos futuros para construir un modelo más complejo y analizar los efectos en el flujo de orina de un nuevo diseño de un stent ureteral de longitud media.Ministry of Economy and Competitiveness, Carlos III Institute of Health. PI16/01707peerReviewe

Simplified model of ureteral peristalsis bolus using fluid structure interaction

[Abstract] Current computational models of ureter are not usually based on physiological behavior of anatomical structures. For this reason, we propose a new simplified model of ureteral flow to simulate a peristalsis bolus on the distal section of the ureter. This model uses a closed ureter that generates the urinary bolus with an expansive force applied in its wall. To analyse this, a computational FSI simulation is proposed to recreate the peristalsis movement of the ureter in its distal section. These preliminary results will be improved in future works to build a more complex model and to analyse the effects in the urine flow of a new design of a half-length ureteral stent.[Resumen] Los modelos computacionales actuales de uréter no suelen basarse en el comportamiento fisiológico de las estructuras anatómicas. Por este motivo, proponemos un nuevo modelo simplificado de flujo ureteral para simular un bolo de peristalsis en la sección distal del uréter. Este modelo utiliza un uréter cerrado que genera el bolo urinario con una fuerza expansiva aplicada en su pared. Para analizar esto, se propone una simulación computacional del FSI para recrear el movimiento peristáltico del uréter en su sección distal. Estos resultados preliminares se mejorarán en trabajos futuros para construir un modelo más complejo y analizar los efectos en el flujo de orina de un nuevo diseño de un stent ureteral de longitud media.Ministerio de Economía y Competitividad; PI16/0170