عنوان پایان‌نامه
تحلیل عددی شریان کرونری استنت گذاری شده: بررسی اثر دواستنت یا جنس های منیزیمی (AMS) وPMS)stainless steel ) بر عملکرد مکانوبیولوژیکی دیواره شریان
- رشته تحصیلی
- مهندسی پزشکی - بیو مواد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 188;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67302
- تاریخ دفاع
- ۲۱ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- یاسین تقی زاده
- استاد راهنما
- بهمن وحیدی, بابک اکبری
- چکیده
- در سال های اخیر، استفاده از استنت های شریانی برای درمان بیماری گرفتگی شریان های کرونری قلب افزایش یافته و مدل های مختلف ان، با هندسه و جنس متفاوت، به بازار ارائه شده است. استنت گذاری یکی از مهمترین روشها برای درمان بیماری اتروسکلروسیس است. همچنین کاشت استنت روشی برای درمان بیماری شریان کرونری بدون نیاز به عمل جراحی است که می تواند خطر حمله قلبی را کاهش دهد. برای کاهش دادن خطر مشکلات و گرفتاریهای کلینیکی، مهم است که مناسب ترین نوع استنت برای بیمار کاشته شود. برای انتخاب بهترین مدل استنت از میان مدل های موجود، باید عملکرد انها به دقت تحلیل شده و رفتار مکانیکی مدل های مختلف ان مورد مقایسه قرار گیرد. استنت های الیاژی منیزیم زیست تخریب پذیر در سال های اخیر به علت چشم انداز های بالقوه شان بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. به هر حال، حائز اهمیت است که برای اینکه این استنت های فلزی جذبی عملا به صورت گسترده در مراکز کلینیکی استفاده بشوند، بایستی عملکردشان با استنت های فلزی دائمی قابل مقایسه باشد. در این پروژه، از روش المان محدود برای بررسی تاثیر هندسه و جنس استنت بر عملکرد ان استفاده شده است. بدین منظور مدل های استنت، با دو ماده مختلف (فولاد ضد زنگ 304 و الیاژ منیزیمAZ31 ) و از هندسه پالماز-اسچاتز ساخته شده و پس از مدلسازی عملکردشان مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج ارائه شده شامل توزیع تنش بر روی استنت و رگ و پلاک و همچنین تغییرات قطر خارجی استنت، نسبت برگشت پذیری شعاعی، نسبت برگشت پذیری طولی و درصد کاهش طول است. همچنین با مقایسه مقدار تنش ایجاد شده بر روی رگ، تاثیر جنس استنت بر میزان گرفتگی مجدد پس از استنت گذاری مورد بررسی قرار گرفته است. این مطالعه از ان جهت حائز اهمیت است که می توان محدودیت های بالقوه ای که در عملکرد استنت های جذبی منیزیمی وجود دارد را مشخص کرده و به طور متمرکز روی مدل استنت های فلزی منیزیمی زیست تخریب پذیر هدف گذاری کرد. بر اساس یافته های این تحقیق، احتمال گرفتگی مجدد پس از استنت گذاری برای استنت های منیزیمی در مقایسه با استنت های فولادی 304 کمتر است. نتایج بررسی ها نشان میدهند که مقدار برگشت پذیری استنت های منیزیمی در مقایسه با استنت های فولادی 304 بسیار بالاست، که این نشان دهنده استحکام شعاعی کم برای مواد فلزی با کرنش سختی و تنش تسلیم پایین تر است. همچنین نتایج نشان میدهند که استنت های الیاژ منیزیم می توانند از نظر ویژگی برگشت پذیری با استنت های دائمی قابل مقایسه باشند، اما برای رسیدن به ان، بایستی از ستون هایی با ابعاد ضخیم تر ساخته بشوند.
- Abstract
- Recently, use of coronary stents in interventional procedures has rapidly increased and different stent models, with different geometries and materials, have been introduced in the market. Stenting is one of the most important methods to treat atherosclerosis. Moreover, Stent implantation is a non-surgical method to treat the coronary artery disease that can reduce the risk of heart attack. To reduce the risk of clinical complications, it is important to implant the most suitable stent for the patient. In order to select the most appropriate stent model, it is necessary to analyze and compare the mechanical behavior of different types of stents. Biodegradable magnesium alloy stents have gained increasing interest in the past years due to their potential prospect. However, for magnesium alloy stents to be feasible for widespread clinical use, it is important that their performance would be comparable to modern permanent stents. In this project, finite element method is used for investigating the effect of stent geometry and material properties on its behavior. stent designs with two different materials (stainless steel 304 and magnesium alloy AZ 31) and the palmaz-schatz geometry are modeled and their behavior during the deployment is compared in terms of stress distribution in the stent, vessel wall, plaque as well as in terms of outer diameter changes, radial recoil ratio, axial recoil ratio and Foreshortening. Moreover, the effect of stent material properties on the restenosis after coronary stent placement is investigated by comparing the stress distribution in the arteries. The significance of this study is that it allows potential limitations in current Biodegradable magnesium alloy stents performance to be identified, which will aid in focusing future Biodegradable magnesium alloy stents design. According to the findings, the possibility of restenosis after coronary stenting is lower for magnesium alloy stents in comparison with stainless steel 304 stent. The results indicate that recoil effect is higher for stents made of magnesium (Mg) alloy compared to 316L stainless steel 138 (SS316L) stents, indicating less radial stiffness for stents made of metallic materials with lower yield stress and strain hardening. Moreover, Results showed that the magnesium (Mg) alloy stents studied here can match the recoil characteristics of modern permanent stents; however, to achieve this, larger strut dimensions are required. Keywords: atherosclerosis, Stent implantation, finite element method, biodegradability, restenosis, Foreshortening, recoil
