Titán a zliatiny titánu v koronárnych srdcových stentoch

Čo robí koronárny stent

Srdcový stent, tiež nazývaný stent koronárnej artérie, je malá tubulárna sieťovina umiestnená vo vnútri zúženej alebo zablokovanej koronárnej artérie. Udržuje cievu otvorenú, obnovuje prietok krvi a poskytuje nepretržitú radiálnu podporu stene tepny. Stenty sa používajú predovšetkým pri akútnych koronárnych syndrómoch, vrátane akútneho infarktu myokardu, kde o výsledku rozhoduje rýchle obnovenie prietoku.

V modernej praxi dominuje perkutánna koronárna intervencia. Viac ako 80 % koronárnych zásahov sa teraz končí zavedením stentu a kumulatívne celosvetové implantáty srdcových stentov z titánovej zliatiny prekonali 10 miliónov jednotiek. Tieto dva obrázky vysvetľujú, prečo sa výber materiálu pre zariadenie tak dôkladne skúma.

Prečo sú zliatiny titánu uprednostňované pre stenty

Materiál stentu musí spĺňať tri požiadavky súčasne a kombinácia je nezvyčajne náročná: mechanická podpora dostatočne pevná, aby odolala arteriálnemu spätnému rázu, odolnosť proti korózii v teplom fyziologickom roztoku a chloridovom -prostredí a biokompatibilita, ktorá umožňuje, aby zariadenie zostalo v tele roky. Titán a jeho zliatiny spĺňajú všetky tri.

Špecifická pevnosť: vzpera môže byť tenká, zatiaľ čo expandovaná štruktúra stále odoláva kompresii.

Odolnosť proti korózii: pasívny oxidový film je stabilný vo fyziologickom prostredí, takže uvoľňovanie kovových iónov zostáva minimálne.

Biokompatibilita: komerčne čistý titán a Ti-6Al-4V ELI sú zavedené implantačné materiály s dlhou klinickou históriou.

Magnetické správanie: zliatiny sú ne-feromagnetické, takže následné{1}}zobrazovanie je oveľa menej obmedzené ako pri feritických materiáloch.

Od ingotu k polotovaru stentu: Cesta trubice

Stent je vyrezaný z presnej trubice a nie vytvorený z drôtu, takže výrobný reťazec je trubicová reťaz: tavenie a kovanie, extrúzia alebo prepichnutie do dutiny, ťahanie za studena cez tŕň, žíhanie, vyrovnávanie a konečná úprava povrchu. Pretože hrúbka steny je veľmi malá vzhľadom na priemer, tolerancia hrúbky steny je kritickou premennou v celom procese.

Prázdna trubica sa potom laserom vyreže do sieťového vzoru, vyčistí, elektro-leští, aby sa odstránil tepelne ovplyvnený materiál, a skontroluje sa. Geometria vzpery je navrhnutá tak, aby podopierala tepnu bez nadmerného-stláčania okolitého tkaniva, a preto klinické správanie do značnej miery určuje vzor rezu a nie samotná zliatina.

Nasadenie: Rozšírenie balóna a podpora plavidiel

Pred implantáciou sa stent nalisuje na balónikový katéter v zloženej konfigurácii. Katéter sa posunie k lézii a balónik sa nafúkne, takže stent sa roztiahne, otvorí zúženie a uzamkne sa proti stene tepny, keď sa balónik vyfúkne a vytiahne. Toto je základný princíp intrakoronárneho stentovania. Samorozťahovacie návrhy sa riadia rovnakou logikou, ale svoj tvar obnovujú z obmedzeného stavu doručenia namiesto toho, aby boli deformované tlakom.

Úspešné nasadenie závisí od rozsahu mechanického podávania zliatiny. Musí sa dostatočne zdeformovať, aby sa úplne otvoril bez praskania v kĺbových bodoch, no po odstránení balóna si udržal svoj roztiahnutý tvar.

Stupne a štandardy lekárskeho titánu

Lekárske obstarávanie sa zriedka zastaví pri slove titán. O špecifikácii rozhodujú dve otázky: ktorý stupeň a podľa akého štandardu.

ASTM F67 pokrýva nelegovaný titán pre chirurgické implantáty a mapuje chémiu 2. a 4. stupňa.

ASTM F136 pokrýva tvárnený Ti-6Al-4V ELI pre chirurgické implantáty s prísnejšími intersticiálnymi limitmi ako všeobecná špecifikácia stupňa 5.

ISO 5832-2 a ISO 5832-3 sú medzinárodnými náprotivkami týchto dvoch noriem pre implantáty.

ASTM B338, ASTM B861 a ASTM B862 riadi dodávku rúr, ktoré pokrývajú bezšvíkové a zvárané rúrky z titánu a zliatiny titánu.

ELI znamená extra nízke intersticiálne reklamy. Kyslík a železo sú obmedzené hlboko pod všeobecnými limitmi stupňa 5, čím sa získava ťažnosť a lomová húževnatosť presne tam, kde sú potrebné: vzpera, ktorá sa musí ohýbať, rozširovať a potom zostať nedotknutá počas rokov cyklického zaťaženia.

Často kladené otázky

Otázka: Je srdcový stent rovnaký ako koronárny stent?
áno. Srdcový stent je populárny termín, zatiaľ čo stent koronárnej artérie opisuje, kde je zariadenie umiestnené. Obidve odkazujú na rovnakú rúrkovú sieť, ktorá sa používa na otvorenie zúženej tepny.

Otázka: Prečo používať na stenty zliatinu titánu namiesto nehrdzavejúcej ocele?
Titán ponúka lepšiu kombináciu biologickej kompatibility, odolnosti proti korózii v chloridových -telesných tekutinách obsahujúcich chloridy, ne-feromagnetické správanie a špecifickú pevnosť, čo umožňuje tenšiu vzperu pre rovnakú radiálnu podporu.

Otázka: Čo znamená ELI v Ti-6Al-4V ELI?
Extra nízka intersticiálna reklama. Kyslík a železo sa držia pod limitmi všeobecnej špecifikácie stupňa 5, čím sa zvyšuje ťažnosť a lomová húževnatosť, čo je kritické pre komponent, ktorý sa deformuje počas nasadenia a potom sa cyklicky zaťažuje.

Otázka: Aký je rozdiel medzi ASTM F67 a ASTM F136?
ASTM F67 špecifikuje nelegovaný titán pre chirurgické implantáty a vo všeobecnosti zodpovedá chemickému stupňu 2 a 4. ASTM F136 špecifikuje tvárnený Ti-6Al-4V ELI pre chirurgické implantáty, zliatinu používanú tam, kde sa vyžaduje vyššia pevnosť.

Otázka: Ako je stent držaný na mieste?
Väčšina stentov sa roztiahne nafúknutým balónikom a potom sa elasticky pritlačí k stene tepny, ktorá ich ukotví. Samo{1}}rozťahovacie vzory sú obmedzené v zavádzacom puzdre a po uvoľnení obnovia svoj tvar.

Otázka: Ktoré štandardy trubíc platia pre polotovary stentov?
ASTM B338 pre bezšvíkovú a zváranú rúrku, ASTM B861 pre bezšvíkovú rúrku z titánovej zliatiny a ASTM B862 pre zváranú rúrku z titánovej zliatiny, zvyčajne v kombinácii s normou ASTM F67 alebo ASTM F136, kde sa vyžaduje chémia kvality implantátov.

Otázka: Ako dlho musí zostať implantovaný stent spoľahlivý?
Implantovaný stent je určený na to, aby zostal na mieste trvalo, takže požiadavkou je skôr dlhodobá-odolnosť voči korózii než definovaný servisný interval. Preto sú chemické limity, intersticiálna kontrola a povrchová úprava tak prísne špecifikované.