Estudio de la influencia de los parámetros geométricos en stent trenzados mediante elementos finitos

Abstract

Los stents son pequeños dispositivos médicos que se introducen en los vasos sanguíneos. Su misión puede variar desde, recuperar la forma inicial de la arteria debido a un estrechamiento (estenosis), bloquear parcialmente el flujo para la extracción de un trombo cerebral (trombectomía) o hasta utilizarse como desviadores de flujo en el caso de aneurismas cerebrales. El punto común de todos estos procesos es que el stent está en contacto con las paredes del vaso. Por lo tanto, el siguiente trabajo de final de grado tiene como objetivo analizar la influencia de la configuración geométrica del stent sobre la fuerza radial que este ejerce sobre la pared del vaso mediante la realización virtual mediante elementos finitos de un ensayo de compresión radial. En este trabajo final de grado se han analizado 14 configuraciones geométricas diferentes analizadas mediante un análisis de elementos finitos. El análisis mediante elementos finitos proporciona una información valiosa al ingeniero a la hora de mejorar el diseño del stent, así como ahorrar coste en el proceso de fabricación. El código de elementos finitos utilizado fue el programa comercial Abaqus CAE, y las configuraciones geométricas fueron creadas en el Pre-Post Procesador GID. GID ofrece una problem-type (“Stent-creator”) que permiten fácilmente crear diferentes configuraciones geométricas cambiando el número de hilos, ángulo entrelazado, puntas abiertas/cerradas, entre otros parámetros geométricos.Els stents són petits dispositius mèdics que s'introdueixen en els vasos sanguinis. La seva missió pot variar des de, recuperar la forma inicial de l'artèria a causa d'un estrenyiment (estenosi), bloquejar parcialment el flux per a l'extracció d'un trombe cerebral (trombectomía) o fins a utilitzar-se com a desviadors de flux en el cas d'aneurismes cerebrals. El punt comú de tots aquests processos és que el stent entra en contacte amb les parets del vas. Per tant, el següent treball de final de grau té com a objectiu analitzar la influència de la configuració geomètrica del stent sobre la força radial que aquest exerceix sobre la paret del vas mitjançant un assaig de compressió radial. En aquest treball final de grau s'han analitzat 14 configuracions geomètriques mitjançant una anàlisi d'elements finits. L'anàlisi mitjançant elements finits proporciona una informació valuosa a l'enginyer a l'hora de millorar el disseny del stent, així com estalviar cost en el procés de fabricació. El codi d'elements finits utilitzat va ser el programa comercial Abaqus CAE, i les configuracions geomètriques van ser creades en el Pre-Post Processador GID. GID ofereix una problem-type (“Stent-creator”) que permeten fàcilment crear diferents configuracions geomètriques canviant el nombre de fils, angle entrellaçat, puntes obertes/tancades, entre altres paràmetres geomètrics.Stents are small medical devices that are inserted into blood vessels. Their mission can vary from restoring the initial shape of the artery due to narrowing (stenosis), partially blocking the flow for the extraction of a cerebral thrombus (thrombectomy) or even being used as flow diverters in the case of cerebral aneurysms. The common point of all these processes is the contact of the stent with the vessel walls. Therefore, the following final thesis aims to analyse the influence of the geometric configuration of the stent on the radial force exerted by the stent on the vessel wall by means of a radial compression test. In this final thesis, 14 geometric configurations have been analysed by means of finite element analysis. The finite element analysis provides valuable information to the engineer to improve the stent design, as well as to save cost in the manufacturing process. The finite element code used was the commercial software Abaqus CAE, and the geometric configurations were created in the GID Pre-Post Processor. GID offers a problem-type ("Stent-creator") that allows to easily create different geometrical configurations by changing the number of threads, interlacing angle, open/closed tips, among other geometrical parameters.

    Similar works