Λειτουργικές απαιτήσεις
Το stent retriever νευροθρομβεκτομής είναι ένα αυτοδιαστελλόμενο στεντ που μπορεί να χορηγηθεί μέσω μικροκαθετήρα σε φραγμένα μεγάλα ενδοκρανιακά αγγεία. Η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να εμπλέκει έναν θρόμβο που προκαλεί απόφραξη μεγάλων αγγείων (LVO) και να τον απομακρύνει από την κυκλοφορία, αποκαθιστώντας έτσι την ενδοκρανιακή ροή αίματος. Λαμβάνοντας υπόψη αυτές τις γενικές αρχές της λειτουργίας του stent θρομβεκτομής, ο σχεδιασμός του stent retriever θρομβεκτομής πρέπει να πληροί τις ακόλουθες λειτουργικές απαιτήσεις:
1. Με κατάλληλη ακτινική δύναμη στήριξης για απελευθέρωση του ανοίγματος και αυτοδιαστολή για καλή πρόσφυση του αγγείου.
2. Η ικανότητα δέσμευσης και ενσωμάτωσης θρόμβων σε συνθήκες ποικίλης σύνθεσης και πυκνότητας θρόμβου.
3. Δυνατότητα εκ νέου απελευθέρωσης και ανάκτησης ελαχιστοποιώντας τη ρήξη θρόμβου και την εμβολή του περιφερικού θρόμβου.
4. Υψηλός ρυθμός επανακαναλίωσης (ικανότητα καθαρισμού του θρόμβου και αποκατάστασης της ροής του αίματος κατά την πρώτη απελευθέρωση).
5. Ελαχιστοποιήστε τη ζημιά στο τοίχωμα του αγγείου κατά το άνοιγμα και την αφαίρεση.
6. Σε περίπτωση ατελούς ή αποτυχημένης κάθαρσης του θρόμβου, μπορούν να πραγματοποιηθούν πολλαπλές επαναελευθερώσεις εντός του αγγείου στόχου.
Χαρακτηριστικά του Stent
Οι συσκευές ανάκτησης στεντ μπορούν να κατασκευαστούν για να εκμεταλλεύονται πολλαπλές μεταβλητές στο σχεδιασμό του στεντ για να επιτύχουν βέλτιστη απόδοση και να πληρούν τις παραπάνω απαιτήσεις σχεδιασμού. Αυτές οι μεταβλητές έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν για την αξιολόγηση των διαθέσιμων ιατρικών στεντ, συμπεριλαμβανομένων αυτών για ενδαγγειακή χρήση. Ο Stoeckel και άλλα μέλη χρησιμοποίησαν 5 χαρακτηριστικά στεντ για να ταξινομήσουν όλα τα διαθέσιμα ιατρικά στεντ προηγουμένως. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι τα υλικά που χρησιμοποιούνται, η μορφή της πρώτης ύλης, η μέθοδος κατασκευής, η γεωμετρική διαμόρφωση και οι προσθήκες stent.
Υλικό
Το υλικό που χρησιμοποιείται για την ανάκτηση του στεντ εξαρτάται από το αν το στεντ είναι αυτοδιαστελλόμενο ή απαιτεί διαστολή με μπαλόνι. Οι αυτοδιαστελλόμενες ενδοπροθέσεις είναι ιδανικές γιατί δεν απαιτούν τοποθέτηση μπαλονιού, η οποία μπορεί να μην είναι έγκαιρη σε περιπτώσεις οξέων εγκεφαλικών επεισοδίων. Τα αυτοδιαστελλόμενα στεντ προσφέρουν επίσης λειτουργία ανάπτυξης εύκολα σε σύγκριση με τα επεκτεινόμενα με μπαλόνι στεντ. Αυτό απαιτεί χαμηλό συντελεστή ελαστικότητας και υψηλή τάση διαρροής. Ή στην περίπτωση του Nitinol, χρειάζεται υψηλές ιδιότητες μνήμης σχήματος. Η νιτινόλη είναι ένα κράμα νικελίου-τιτανίου που μπορεί να ανακτήσει έως και 10 τοις εκατό της ελαστικής καταπόνησης. Αυτό επιτρέπει υψηλή ελαστική καταπόνηση αυτών των στεντ. Τα περισσότερα στεντ θρομβεκτομής είναι αυτοδιαστελλόμενα στεντ με βάση το Nitinol.
Μορφή πρώτης ύλης
Η πρώτη ύλη για το στεντ μπορεί να πάρει διάφορες μορφές. Αυτά περιλαμβάνουν φόρμες φύλλου, σωλήνα, σύρματος και κορδέλας (επίπεδο σύρμα). Τα στεντ φύλλων πρέπει να τυλίγονται σε σωληνοειδές δομή μετά το σχηματισμό. Παραλλαγές στη μορφή των πρώτων υλών υπάρχουν στα διαθέσιμα στεντ.
Μέθοδος Κατασκευής
Η μέθοδος κατασκευής αναφέρεται στη μηχανική διαδικασία με την οποία σχηματίζεται το stent και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη μορφή της πρώτης ύλης που χρησιμοποιείται. Τα σύρματα μπορούν να διαμορφωθούν σε στεντ με τεχνικές στρίψιμο, πλέξιμο ή πλέξιμο. Η κοπή με λέιζερ είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος μηχανισμός και το σωληνοειδές μέταλλο χρησιμοποιείται πιο συχνά για στεντ. Τα αυτοδιαστελλόμενα στεντ μπορούν να κοπούν σε μικρά ή να διογκωθούν, μετά από τα οποία πρέπει να γυαλιστούν και να υποβληθούν σε επιφανειακή επεξεργασία. Μια άλλη πιθανή τεχνική είναι η κοπή με εκτόξευση νερού, η οποία έχει ένα πλεονέκτημα έναντι της κοπής με λέιζερ στο ότι δεν δημιουργεί μια ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα στην επιφάνεια κοπής. Τα περισσότερα στεντ θρομβεκτομής κατασκευάζονται με κοπή με λέιζερ.
Γεωμετρική Διαμόρφωση
Η γεωμετρία του stent retriever είναι κρίσιμη για τις υποκείμενες λειτουργικές απαιτήσεις. Οι διαμορφώσεις γεωμετρίας stent ποικίλλουν ευρέως και κάθε σχέδιο έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ο Stoeckel ταξινόμησε τις γεωμετρίες του στεντ σε πέντε διαφορετικές κατηγορίες: κουλουριασμένος, ελικοειδής, πλεγμένος, μονής θηλιά και συνδεόμενος βρόχος.
Τα κουλουριασμένα σχέδια είναι πολύ εύκαμπτα αλλά έχουν περιορισμένη ακτινική αντοχή. Έχουν επίσης χαμηλό λόγο διαστολής, πράγμα που σημαίνει ότι αυτή η γεωμετρία έχει ως αποτέλεσμα μια συσκευή υψηλότερου προφίλ.
Το ελικοειδή στεντ είναι παρόμοιο με ένα σπειροειδές σχέδιο και έτσι έχει την υψηλή ευκαμψία και τη χαμηλή ακτινική αντοχή ενός περιελιγμένου στεντ. Μπορούν να προστεθούν διαμήκεις συνδέσεις για να αυξηθεί η ακτινική αντοχή σε βάρος κάποιας ευελιξίας.
Τα πλεκτά σχέδια αποτελούνται από ένα ή περισσότερα σύρματα που μπορούν να υφανθούν ή να πλέξουν μαζί. Μερικά αυτοδιαστελλόμενα στεντ εκμεταλλεύονται αυτή τη γεωμετρία. Ωστόσο, για αυτούς τους τύπους στεντ, η βράχυνση είναι ένα σημαντικό ζήτημα.
Οι απλοί βρόχοι σχεδιάζονται ως Z-rings και χρησιμοποιούνται συχνά για την υποστήριξη άλλων εμφυτευμάτων. Αυτές οι δομές συνήθως δεν χρησιμοποιούνται μόνες ως αγγειακά στεντ.
Τα συνεχόμενα δακτυλιοειδή στεντ αποτελούνται από μια σειρά αντηρίδων σχήματος Ζ με συνδέσεις μεταξύ αυτών των αντηρίδων που ονομάζονται γέφυρες ή μεντεσέδες. Αυτές οι συνδέσεις μπορεί να είναι κανονικές, που σημαίνει ότι συμβαίνουν σε κάθε σημείο καμπής στην περιφέρεια, ή περιοδικές, που σημαίνει ότι συμβαίνουν σε προκαθορισμένες υποπαραγγελίες αυτών των σημείων καμπής.
Οι διαμορφώσεις συνεχούς δακτυλίου μπορούν να είναι κλειστές ή ανοιχτές γεωμετρίες κελιών. Σε ένα σχέδιο στοιχείων κλειστού βρόχου, όλα τα εσωτερικά σημεία καμπής της κατασκευής συνδέονται με γέφυρες. Τα σχέδια κυψελών κλειστού βρόχου παρέχουν καλή σκαλωσιά και ομοιόμορφες επιφάνειες ανεξάρτητα από την καμπυλότητα, αλλά είναι λιγότερο εύκαμπτα από τα σχέδια κυψελών ανοιχτού βρόχου. Ορισμένα ή όλα τα εσωτερικά σημεία καμπής ενός σχεδίου κελιών ανοιχτού βρόχου δεν συνδέονται μεταξύ τους. Τα μη συνδεδεμένα τμήματα οδηγούν σε υψηλότερο βαθμό δομικής ευκαμψίας σε βάρος της μειωμένης ακτινικής αντοχής.
Προσθήκες
Άλλες προσθήκες δομής stent παρέχουν πλεονεκτήματα όσον αφορά την ακτινοσκοπική απεικόνιση, όπως ακτινοσκιερούς δείκτες ή επικαλύψεις, ή λειτουργικά πλεονεκτήματα, όπως επικαλύψεις έκλουσης φαρμάκων, βιοσυμβατές επικαλύψεις ή υδρόφιλες επικαλύψεις. Η νιτινόλη είναι το κύριο υλικό επιλογής για τη συντριπτική πλειονότητα των στεντ θρομβεκτομής και συχνά χρησιμοποιούνται ακτινοσκιερές προσθήκες για την κατασκευή αυτών των στεντ λόγω της κακής ακτινοσκοπικής ορατότητάς τους.