Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №1, 2022 / с. 9-13

Численно-экспериментальное исследование полимерных материалов в перспективе создания стент-графта коронарных артерий

                                

К.Ю. Клышников, М.А. Резвова, Т.В. Глушкова, Ю.А. Кудрявцева, Е.А. Овчаренко


Аннотация

Настоящее исследование посвящено перспективам применения отдельных биосовместимых полимерных материалов для использования в составе стент-графта коронарной артерии на основе компьютерного моделирования. Основой для численных экспериментов стала оценка физико-механических характеристик образцов полимерных материалов: гидрогеля на базе поливинилового спирта или сополимера полилактида и поликапролактона. В работе показано, что в случае свободного перемещения мембраны стент-графта все материалы укорачиваются схожим образом при изменении диаметра: на 7,21…7,63 мм от исходных 20 мм (36,05…36,6 %). При этом происходит утонение данного компонента на 34…37 %. Для случая полной фиксации мембраны от укорочения происходит более значительное падение толщины: на 53…61 % со значительным ростом напряжения, достигающего для одного из вариантов сополимера полилактида и поликапролактона значений 44,37 МПа, близких к пределу прочности материала (47,07 МПа). Полученные результаты обосновывают перспективность использования трех материалов: двух модификаций гидрогеля на основе поливинилового спирта, а также сополимера полилактида и поликапролактона.


Сведения об авторах

Кирилл Юрьевич Клышников, научный сотрудник,
Мария Александровна Резвова, мл. научный сотрудник,
Татьяна Владимировна Глушкова, ст. научный сотрудник, лаборатория новых биоматериалов,
Юлия Александровна Кудрявцева, зав. отделом, отдел экспериментальной медицины,
Евгений Андреевич Овчаренко, канд. техн. наук, зав. лабораторией, лаборатория новых биоматериалов, ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», г. Кемерово,

Список литературы

1. Panduranga P., Riyami A., Riyami M., Al-Mukhaini M., Sulaiman K., Deeb M. Coronary perforation and covered stents: An update and review // Heart Views. 2011. Vol. 12. № 2. PP. 63-70.
2. Goldstein J.A., Casserly I.P., Katsiyiannis W.T., Lasala J.M., Taniuchi M. Aortocoronary dissection complicating a percutaneous coronary intervention // Journal of Invasive Cardiology. 2003. Vol. 15. № 2. PP. 89-92.
3. Ekici B., Erkan A.F., Kutuk U., Tцre H.F. Successful Management of Coronary Artery Rupture with Stent-Graft: A Case Report // Case Reports in Medicine. 2014. Vol. 2014. PP. 1-4.
4. Алекян Б.Г., Григорьян А.М., Стаферов А.В., Карапе- тян Н.Г. Рентгенэндоваскулярная диагностика и лечение заболеваний сердца и сосудов в Российской Федерации – 2017 год // Эндоваскулярная хирургия. 2018. Т. 2. № 5. C. 93-240.
5. Ye K., Liu D., Kuang H., Cai J., Chen W., Sun B., Xia L., Fang B., Morsi Y., Mo X. Three-dimensional electrospun nanofibrous scaffolds displaying bone morphogenetic protein- 2-derived peptides for the promotion of osteogenic differentiation of stem cells and bone regeneration // Journal of Colloid and Interface Science. 2019. Vol. 534. PP. 625-636.
6. Rezvova M.A., Ovcharenko E.A., Nikishev P.A., Kostyuk S.V. et al. Prospects for Using Styrene-Isobutylene-Styrene (SIBS) Triblock Copolymer as a Cusp Material for Leaflet Heart Valve Prostheses: Evaluation of Physicochemical and Mechanical Properties // Russian Journal of Applied Chemistry. 2019. Vol. 92. № 1. PP. 9-19.
7. Karimi A., Navidbakhsh M. Measurement of the uniaxial mechanical properties of rat skin using different stress-strain definitions // Skin Research and Technology. 2015. Vol. 21. № 2. PP. 149-157.
8. Xu M.-M., Huang G.-Y., Feng S.-S., McShane G., Stronge W. Static and Dynamic Properties of Semi-Crystalline Polyethylene // Polymers. 2016. Vol. 8. № 4. P. 77.
9. Vernerey F.J., Brighenti R., Long R., Shen T. Statistical Damage Mechanics of Polymer Networks // Macromolecules. 2018. Vol. 51. № 17. PP. 6609-6622.
10. Feng Y., Yu H., Luo Z., Misra R.D.K., Xie G. The Impact of Process Parameters on Microstructure and Mechanical Properties of Stainless Steel/Carbon Steel Clad Rebar // Materials. 2019. Vol. 12. № 18. P. 2868.
11. Panteli P.A., Patrickios C.S. Multiply Interpenetrating Polymer Networks: Preparation, Mechanical Properties, and Applications // Gels. 2019. Vol. 5. № 3. P. 36.
12. Wischke C., Lendlein A. Designing multifunctional polymers for cardiovascular implants // Clinical Hemorheology and Microcirculation. 2011. Vol. 49. № 1-4. PP. 347-355.
13. Guan Y., Wang L., Lin J., King M. Compliance Study of Endovascular Stent Grafts Incorporated with Polyester and Polyurethane Graft Materials in both Stented and Unstented Zones // Materials. 2016. Vol. 9. № 8. P. 658.
14. Qu R.T., Zhang Z.J., Zhang P., Liu Z.Q., Zhang Z.F. Generalized energy failure criterion // Scientific Reports. 2016. Vol. 6. № 1. P. 23359.