Regisztráció és bejelentkezés

Koszorúérsztentek mintázatának vizsgálata és szimulációja

Szívünk szervezetünk motorja, így nagyon fontos, hogy minden eszközzel megvédjük és támogassuk működését. A szív- és érrendszeri megbetegedések száma Magyarországon az összlakosság több mint 10%-át érinti, valamint vezeti a morbiditási és mortalitási statisztikákat, és jelenleg is emelkedést mutat, így az érbetegség megelőzésére tett minden erőfeszítés kiemelt jelentőségű. A sztenteket (értágító betéteket) széles körben használják az ilyen betegségek kezelésében.

Célunk a sztentek fémmel fedett felületének mérésére szolgáló metódusok elsajátítása és összehasonlítása, majd az alkalmasabb módszerrel több sztent mintázatának meghatározása és az eredményül kapott képek alapján 3D-s modellek készítése, valamint azokon végeselemes szimulációkat végezve a sztentmintázatok összehasonlítása.

A koszorúérbetegség gyógyításában nagy hátrányt jelent az erek újraszűkülése, resztenózisa, amit befolyásol a sztentek fémmel fedett felületének (MSA) nagysága. Az MSA paraméter egy viszonyszám, ami a sztent fémes palástfelületének és a lefedett érszakasz felületének százalékban megadott arányát jelenti. Alkalmazástechnikai szempontból a túl nagy viszonyszám nem jó, mert túl nagy az érfallal érintkező felület, amelynek hatására megnő a vérrögképződés veszélye, ezáltal az ér visszaszűkülésének esélye is. A túl kis viszonyszám pedig szilárdsági problémákhoz vezethet. A fémmel fedett felületet, a legnagyobb és legkisebb cellák méreteit és az ezekbe írható legnagyobb átmérőjű körök méreteit elméletben értelmeztük, majd gyakorlatban több sztenten mértük meg és értékeltük ki.

A méréseket két módszerrel végeztük; az egyik sztereo-mikroszkópos vizsgálat volt, míg a másik egy új fejlesztésű mérési elrendezés, ami egy szkennert és egy forgatóberendezést integrál. Mindkét módszer a sztentmintázat síkba való leképezésén alapszik. Az első esetben a sztent palástjának egyes szegmenseiről precíziós forgatóberendezéssel készített képek képelemző szoftverrel való egyesítését elvégezve kaptuk meg a feltágított sztent mintázatának terítékét. A második módszernél a szkennerrel való beolvasás után szerkesztés nélkül kaptunk egész képet a sztentmintázatról. Az eredményeket és a módszereket összehasonlítottuk.

A kiértékelt képek alapján elkészítettük több sztent térbeli modelljét. A sztentek mintázata nagyban befolyásolja több funkcionális tulajdonságukat is, ezért a modelleket az eredeti (egyszerűsítés nélküli) geometria alapján terveztük meg.

A modelleken végeselemes módszerrel szimulációkat is végeztünk. Így a roncsolásos vizsgálatokat nem kellett a sztenteken elvégeznünk, hanem elég volt a modelleken szimulálnunk.

Az eredmények alapján javaslat adható a legjobb (legtöbb tulajdonságban kedvező értéket adó) sztentmintázat kiválasztására és egy még megfelelőbb mintázat kialakítására, amely ötvözi az általunk vizsgált különböző geometriájú sztentek pozitív tulajdonságait.

szerzők

  • Károly Dóra
    egészségügyi mérnöki
    nappali
  • Kovács Miksa
    mechatronikai mérnöki
    nappali alapszak

konzulensek

  • Dr. Bognár Eszter
    vezető fejlesztő, IMEDIM Kft. (külső)
  • Dr. Weszl Miklós
    , (külső)

helyezés

I. helyezett