Direto ao fio: A importância dos testes de stent

Dec 05, 2023

por Alan Thomas

22 de agosto de 2023

09:30

Alan Thomas, marketing da ZwickRoell, fornece algumas informações sobre os testes mecânicos de stents de arame realizados pela empresa.

Quando as artérias do coração ficam bloqueadas devido a doença arterial coronariana, uma forma de tratar eficazmente a doença é implantar um stent coronário. Os stents são implantados cirurgicamente nas artérias coronárias para mantê-las abertas, permitindo que as artérias forneçam sangue ao coração com mais eficiência. Os stents tornaram-se um dos dispositivos médicos mais amplamente implantados e o processo de instalação do stent no corpo é minimamente invasivo. Portanto, garantir a segurança e a eficácia de cada stent é fundamental e, consequentemente, exige testes mecânicos rigorosos.

Uma variedade de stents são fabricados trançando ou tricotando fios de metal finos. Isso geralmente é feito em um calibrador de metal chamado mandril. Vários materiais podem ser usados ​​para os fios e os mais comuns são aço inoxidável de grau médico, ligas de níquel-titânio, ligas de cobalto-cromo e ligas de magnésio.

Os stents são submetidos a cargas pesadas quando inseridos e deixados nos vasos sanguíneos e essas cargas devem ser simuladas antes que os stents possam ser utilizados com segurança em pacientes. Juntamente com a obtenção de valores precisos das características do material, a determinação da resistência à compressão radial é o teste mais importante para stents. Os stents devem exercer uma força radial que seja suficiente para garantir que o dispositivo permaneça na artéria estreitada e evite a constrição dos vasos sanguíneos.

Sistemas de testes mecânicos que incorporam uma câmara de temperatura de 37°C são empregados para simular testes à temperatura corporal. Os dispositivos de teste de compressão radial são projetados especificamente para testar stents e estão disponíveis para acomodar vários diâmetros e comprimentos. O acessório simula a pressão exercida pela artéria no stent. O stent é inserido, comprimido radialmente até um diâmetro alvo mínimo e depois liberado. O software de teste apoia a sequência medindo os valores, compensa possíveis autodeformações e leva em conta as forças de fricção e inércia muito leves que surgem durante a medição.

Juntamente com os testes de todo o sistema, componentes como fios individuais e suportes de stent também são testados mecanicamente. Isto inclui a resistência à tração e a deformação na ruptura, bem como o limite de escoamento mínimo. Ele define a força na qual um material sob uma carga de tração de eixo único não demonstra deformação permanente.

A medição precisa de deformação em fio fino em um teste de tração uniaxial é melhor alcançada por meio de um extensômetro. A probabilidade de erro é muito menor, uma vez que as medições são feitas diretamente na amostra e, portanto, fora do fluxo de força.

Selecionar o extensômetro mais adequado é essencial. A diferença é se o extensômetro entra em contato com a amostra durante a medição. Extensômetros clipados são econômicos, mas podem falsificar medições devido ao contato direto que fazem ou podem danificar a amostra. Este é o perigo com amostras feitas de arame fino. O peso do extensômetro clipado por si só pode levar à flexão da amostra. Além disso, existe o risco de o fio da faca escorregar e danificar o fio. Uma maneira segura e precisa de medir a deformação é usar um extensômetro sem contato.

Extensômetros sem contato que incorporam lasers são projetados para testes de tração, compressão e flexão em vários materiais. Eles criam um padrão pontilhado na superfície da amostra, que é registrado por uma câmera digital de imagem completa. Este padrão cria uma marca de medição virtual na amostra, cujo movimento sob carga é rastreado com um algoritmo de correlação especial. A avaliação de duas imagens sequenciais mostra a deformação da amostra com resolução inferior a 0,15 μm. Essa medição de deformação sem contato também é usada em stents para obter características precisas do material para a simulação do método de elementos finitos (FEM), desde o início da deformação até a deformação na ruptura.