بهینه‌سازی ساختاری استنت دریچه‌های آئورتی قابل پیوند از طریق کاتتر

دریچه‎های کاتتری آئورت به عنوان درمان استاندارد برای بیماران دچار تنگی شدید دریچه‌ی آئورت که ریسک بالای جراحی دارند تبدیل شده است. با توجه به این که در مقایسه با جراحی قلب باز، این روش پیوند دریچه نیمه‎تهاجمی بوده و عوارض جراحی کم‌تری به همراه دارد می‎تواند به عنوان روش جایگزین مناسبی برای پیوند دریچه تبدیل شود. با این وجود عوارض پس از پیوند و اشکالات ساختاری این نوع از دریچه‎ها مانع رسیدن به چنین هدفی شده است. بهینه‎سازی طراحی استنت این پروتزها گام مهمی در راستای بهبود عمل‌کرد و گسترش کاربرد آن‎ها است. از آن‌جا که تمام پروتزها قبل از پیوند فشرده شده و در کاتتر قرار می‎گیرند، استحکام استنت در این بارگذاری و عدم بروز خستگی ماده اهمیت ویژه‎ای در عمل‌کرد آن دارد. در این مطالعه چارچوبی ساده و کم‌هزینه برای بهینه‎سازی ساختاری استنت دریچه‌ی کاتتری با پارامترهای طراحی هندسی شامل فرم کلی استنت، اندازه‌ی سلول‎ها، تعداد سلول‎ها و الگوهای تکرار شونده و هم‌چنین سطح مقطع استرات مورد استفاده قرار گرفته است. تابع هدف در این بهینه‎سازی بیشینه‌ی کرنشی است که حین فشرده ساختن استنت برای قرارگیری در کاتتر، در آن ایجاد می‎شود. نتایج این بهینه‎سازی با مدل‎های سه‌بعدی مقایسه شده و دقت مناسب نتایج مدل ساده شده تایید شده است. نتایج نشان می‎دهد که ارتفاع سلول‎های میانی، عرض استرات و تعداد سلول‎ها مهم‎ترین عوامل موثر بر میزان بیشینه‌ی کرنش فشردگی هستند. استنت بهینه با کرنش بیشینه‌ی 0.52 دارای 3 سلول، 15 الگو، عرض استرات 0.2 میلی‌متر، ضخامت استرات 0.3 میلی‌متر و نسبت شعاعی 1.05 است. با استفاده از این چارچوب بهینه‎سازی می‎توان پارامترهای طراحی انواع مختلف استنت را بهینه کرده و هزینه‎ی طراحی استنت‎ها را تا حد بسیار زیادی کاهش داد.