Ensayos en stents

Durante la introducción y colocación en el vaso sanguíneo, las endoprótesis vasculares, también conocidas como stents, están sometidas a fuertes presiones, que deben ensayarse previamente.
Ensayo en stents vasculares, ASTM F2081, ISO 25539

Ensayo de presión radial en stents

Junto a valores característicos del material, el ensayo principal se centra en determinar la fuerza de compresión radial en stents o endoprótesis vasculares. Dichos stents deben ejercer una fuerza radial suficientemente elevada, para garantizar su fijación local en el punto que ha sufrido un estrechamiento del vaso sanguíneo y evitar que este vuelva a estrecharse. La norma ASTM F3067 describe el ensayo de presión radial tanto en stents expandibles con globo como autoexpandibles.

ZwickRoell ofrece para ello una solución de ensayo basada en una máquina de ensayos de la serie zwickLine, equipada con una cámara de 37°C, para simular ensayos a temperatura corporal. Los dispositivos de presión radial para medir la fuerza radial de la empresa Blockwise están diseñados para el ensayo de stents y para diferentes diámetros y longitudes. Simulan la presión ejercida por la arteria sobre el stent y la fuerza de recuperación de las cuñas dispuestas en forma de segmento, que generan una presión superficial uniforme. Para el ensayo, se coloca el stent, se comprime radialmente hasta conseguir un diámetro mínimo y, a continuación, se vuelve a soltar. La secuencia de mediciones se lleva a cabo a través del software de ensayo testXpert II. Este no solo compensa posibles deformaciones propias, sino que también contempla las fuerzas de fricción y de inercia provocadas en las mediciones, ya de por sí muy reducidas en las máquinas ZwickRoell.

Medición de la deformación en alambres y sostenes metálicos de stents

Para la simulación de sistemas de stents se requieren valores detallados de los materiales. Junto a los ensayos en el sistema completo también se analizan a menudo componentes como los alambres y sostenes metálicos de stent. Entre ellos, además de llevar a cabo la medición de la resistencia a la tracción y deformación a rotura, se determina el límite de fluencia mínimo. Este define la fuerza, a la que un material bajo tracción uniaxial todavía no muestra una deformación continua. La medición de la deformación es más precisa con un extensómetro. Evita las fuentes de error, ya que la medición se ejecuta fuera del flujo de fuerzas.

La empresa ZwickRoell en Ulm ofrece, junto a la amplia gama de máquinas de ensayos, una gran variedad de extensómetros para poder seleccionar el más adecuado para cada aplicación. Estos se diferencian básicamente en si tienen contacto o no con la probeta durante la medición. Los extensómetros clip-on son muy rentables en la medición, sin embargo pueden alterar la medición por el contacto directo y dañar la probeta. Este riesgo puede darse, por ejemplo, en los alambres finos. Solamente con el peso del extensómetro clip-on podrían doblarse. Además también existe el riesgo de que las cuchillas de medición patinen y produzcan daños al alambre. Una solución precisa y a su vez segura en el ensayo de materiales es, por ello, la aplicación de extensómetros sin contacto.

El extensómetro sin contacto desarrollado por ZwickRoell laserXtens está diseñado para mediciones en tracción, compresión y flexión en diferentes materiales. Genera un patrón speckle sobre la superficie de la probeta que se registra con cámaras digitales de formato completo. Esta muestra sirve de marca de medición virtual sobre la probeta, cuyo movimiento se sigue bajo carga con ayuda de un algoritmo de correlación especial. Al evaluar dos imágenes seguidas la deformación de la probeta se visualiza con una resolución inferior a 0,15 μm. Dicha medición de la deformación sin contacto también se emplea en probetas de nitinol, para obtener valores característicos de los materiales para la simulación FEM -desde el inicio de la deformación elástica hasta la deformación a rotura. ZwickRoell ofrece el extensómetro sin contacto laserXtens en diferentes modelos. El laserXtens Compact está diseñado como un sistema de medición de una sola cámara, específicamente para el ensayo de probetas cortas y finas. Cumple la clase 0,5 de la norma ISO 9513 (clase B2 de la ASTM E83) y se puede utilizar con todas las máquinas de sobremesa y de pie de la serie AllroundLine de ZwickRoell. Una variante todavía más precisa para poder detectar variaciones mínimas es el modelo laserXtens Compact HP. Tiene una resolución de 0,04 μm.

El usuario podrá configurar diferentes longitudes de medición con el laserXtens en pocos segundos. A esto, se le suma el ajuste y cambio de accesorios, combinado con las secuencias de ensayo automáticas continuas, lo que reduce notablemente los gastos de personal y tiempo y aumenta a su vez la calidad de los ensayos. La repercusión subjetiva se reduce, hecho que resulta eficiente y útil para realizar ensayos en serie o tests integrados en la cadena de producción. También se pueden llevar a cabo mediciones de probetas en cámaras de temperatura.

Ensayo del límite de fatiga bajo carga de compresión y torsión

Herramienta para la determinación del límite de fatiga en hasta 30 stents
Otro desarrollo de ZwickRoell ensaya el límite de fatiga de un stent bajo una carga periódica variable. Para estos ensayos de fatiga, ZwickRoell ha desarrollado una herramienta con capacidad de hasta 30 stents al mismo tiempo. Dicha solución con un accionamiento de torsión eléctrico (1 Nm) se utiliza en combinación con la máquina de ensayos servohidráulica HC10 (10 kN) y permite, tanto una carga separada como una carga superpuesta de los stents en compresión y torsión (5 Hz a ± 60°). El rango de sujeción de los stents se puede proveer en caso necesario con un recipiente de medios, que permite realizar ensayos bajo condiciones fisiológicas.

Vídeo

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Ensayo de compresión radial en stents

Máquina de ensayos de materiales zwickiLine de ZwickRoell, ensayos de compresión en stents

Life-saving precision: testing memory alloy stents

High-accuracy tests in the micro range are a tough nut to crack. As well as being sensitive, the specimens are too small for contact-type measuring systems and the results must display high micro-level accuracy. Admedes Schuessler solved the problem with a laserXtens Compact HP, a ZwickRoell laser extensometer featuring non-contact operation based on innovative technology.
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