Diseño y desarrollo de stents cardiovasculares metálicos

Abstract

Los stents coronarios son dispositivos médicos utilizados para el tratamiento de la aterosclerosis coronaria. Esta afección aunada al resto de las enfermedades cardiovasculares se ha posicionado en los últimos años en los primeros lugares de las causas de muerte en México y a nivel Global. El adecuado desempeño de los dispositivos utilizados es un factor clave para la efectividad del tratamiento por lo cual las compañías lideres del mercado se encuentran en constante evolución y mejora. Debido a la complejidad en el desarrollo de los stents, la manufactura de estos y de los procesos regulatorios asociados, los costos de venta de estos dispositivos por lo general son elevados, causando que un número importante de la población no pueda acceder al tratamiento. En la actualidad en México solo se comercializan stents desarrollados y fabricados en el extranjero. Teniendo en cuenta lo antes mencionado, en esta investigación se aborda el desarrollo de un modelo de stent coronario funcional y de alto desempeño. Se realizaron pruebas de corte en laser de fibra y se comparó con muestras de stents fabricados en un láser Nd:YAG dedicado a la manufactura de este tipo de dispositivo. Las muestras fabricadas fueron sometidas a un proceso de decapado en una solución de ácido fluorhídrico, ácido nítrico y agua desionizada, para eliminar rebabas, limpiar la superficie y reducir imperfecciones. Las zonas de corte generadas con ambos láseres, así como las muestras decapadas fueron analizadas y caracterizada por SEM. Adicionalmente las muestras fueron sometidas a pruebas mecánicas y funcionales para evaluar su desempeño. Completada la etapa de pruebas se desarrollaron modelos de elementos finitos que permiten evaluar y predecir el comportamiento de los stent. Los modelos desarrollados fueron validados con los resultados de las pruebas realizadas a las muestras. Estos modelos permitieron evaluar diferentes parámetros de la geometría básica del stent con el fin de optimizar el desempeño del dispositivo. Las evaluaciones preliminares se desarrollaron con modelos geométricos representativos para reducir el costo computacional y poder ampliar la matriz de análisis. En total se desarrollaron 25 modelos representativos que fueron simulados y analizados considerando el proceso de ensamble, la colocación en el paciente y la fatiga producto a las cargas cíclicas a las que se somete el dispositivo. Los tres modelos con mejor desempeño fueron seleccionados para el diseño del stent completo y su posterior evaluación mediante los modelos de elementos finitos previamente validados. Los principales parámetros de desempeño estudiados fueron el perfil de crimpado, el foreshortening, la contracción radial y
la RF que es capaz de brindar el dispositivo. Adicionalmente se analizó el riesgo de falla en la expansión a través de la distribución de los esfuerzos y las deformaciones y se evaluó el riesgo de falla por fatiga considerando las presiones de sístole y diástole a las que se ve sometido el dispositivo continuamente.

Date of Award	15 Nov 2024
Original language	Spanish
Awarding Institution	FIME-UANL
Supervisor	Yaneth Bedolla Gil (Asesor)