بررسی انعطاف پذیری و بهینه سازی هندسی طرح جدید استنت پلیمری با روش المان محدود

با وجود همه نوآوری‌ها در طراحی استنت‌های قلبی عروقی، استنت‌های فلزی که مورد استفاده قرار می‌گیرند، مشکلات مختلفی مانند خوردگی، عفونت و تنگی مجدد را ایجاد می‌کنند که منجر به مشکلات جسمی یا حتی مرگ بیماران می‌شود. به‌منظور به حداقل رساندن مشکلات مرتبط با استنت‌های فلزی، مواد جدیدی مانند پلیمرها در حال توسعه هستند. در این مطالعه، سفتی و انعطاف‌پذیری استنت‌های پلیمری تجاری با استفاده از روابط تحلیلی و روش المان محدود بررسی می‌شود. طرح جدیدی برای استنت زیگ‌زاگ به‌منظور کاهش حساسیت نسبت به تغییر ضخامت جهت افزایش استحکام شعاعی آن ارائه می‌شود. در پایان، از روش تاگوچی و آنالیز واریانس جهت طراحی آزمایش و تعیین میزان تاثیر پارامترهای هندسی استنت شامل عرض استرات، عرض پل و ضخامت استنت روی انعطاف‌پذیری این نوع استنت استفاده می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد که عرض پل و استرات به‌ترتیب بیشترین تاثیر را روی انعطاف‌پذیری استنت دارند و تغییر ضخامت استنت که پارامتر تاثیرگذار در میزان استحکام شعاعی استنت است، تاثیر معناداری روی انعطاف‌پذیری این نوع استنت ندارد.

flexibility and geometric optimization of a new structure for a polymer stent with the finite element method

cardiovascular diseases cause many problems for patients, and the main reason is associated with arteriosclerosis. according to the american heart association, atherosclerosis is a condition caused by the accumulation of a substance called plaque in the walls of arteries. today, special methods are used to help the patient survive in the event of a heart attack and diagnose the patient’s condition. one of the safest methods in medical science is to use a stent. despite all the innovations in the design of cardiovascular stents, the metal stents that are commonly used cause various problems such as corrosion, infection, and restenosis, which lead to physical problems or even death of patients. in order to minimize the problems associated with metal stents, new materials such as polymers are now being developed. on the other hand, the development of polymer-based vascular scaffolds requires a new structural geometry, because these polymeric materials have significantly less radial strength than metal alloys. in this study, the stiffness and flexibility of commercial polymer stents were investigated using analytical relationships and the finite element method, and it was shown that there is a good correlation between these two methods. then, a new design for a zigzag stent is introduced to make it less sensitive to changes in thickness to and increase its radial strength. finally, the taguchi method and analysis of variance were used to design the experiment and determine the effect of stent geometric parameters, including strut width, bridge width, and stent thickness, on the flexibility of this type of stent. the results showed that the width of the bridge and the strut have the greatest effect on the flexibility of the stent, respectively, and the change in stent thickness, which is an effective parameter in the radial strength of the stent, has no significant effect on the flexibility of this type of stent.