Design de stents entrançados multifuncionais

Abstract

Stents são estruturas tubulares para inserção nas artérias, apresentando-se como um dos principais tratamentos da aterosclerose coronariana obstrutiva. São fabricados principalmente em materiais metálicos, como o aço inoxidável, ligas de cromo-cobalto e Nitinol e atuam com o objetivo de exercerem uma força radial adequada com a função de amenizar a retração aguda ou crónica da parede do vaso, e assim reestabelecer o fluxo sanguíneo normal. No entanto, o sucesso a longo prazo do stent coronariano tem sido limitado pela reestenose, ou seja, a reoclusão dos stents. Trata-se de um processo complexo e multifactorial que leva ao crescimento de células na parede interior do stent. A reobstrução das artérias tem como consequência significativas taxas de mortalidade assim como elevadas despesas com tratamentos médicos. Neste contexto, o objectivo deste trabalho foi desenvolver stents fibrosos com diâmetros até 6 mm, a partir de técnicas de entrançamento de monofilamentos, para utilização cardiovascular. Para isso foi estudada a influência do diâmetro do mandril, do diâmetro dos monofilamentos e ângulo de entrançamento no desempenho de entrançados tubulares ocos produzidos a partir dos monofilamentos de poliamida e polietileno tereftalato. Foram ainda estabelecidas as suas relações com as variáveis resposta estudadas como a força radial, força longitudinal, dobragem e fator de cobertura. Por outro lado, foi investigada a técnica de descarga plasmática de dupla barreira dielétrica (DBD) objetivando a modificação superficial dos polímeros, no sentido de melhorar a sua biocompatibilidade. Por fim, foram estudados entrançados com monofilamentos de polidioxanona e efetuados estudos da degradabilidade do material. Os resultados demonstraram que o diâmetro dos monofilamentos e diâmetro do mandril são os parâmetros que apresentaram maior influência no desempenho dos stents entrançados no que se refere às variáveis estudadas e que a tecnologia de entrançados produz soluções com propriedades mecânicas eficientes para aplicação em stents. A técnica DBD promoveu alteração na superfície dos monofilamentos e, por fim, foi possível obter um stent entrançado em monofilamento de polidioxanona. Desta forma este trabalho focou-se em contribuir com o conhecimento do comportamento de entrançados quando usados em stents.

Stents are tubular structures for arteries insertion, representing one of the main treatments for obstructive coronary atherosclerosis. They are mainly made of metallic materials such as stainless steel, cobalt-chromium alloys and Nitinol and act in order to apply an adequate radial force to attenuate the acute retraction or chronic vessel wall and thus re-establish the normal blood flow. However, the long-term success of the stent has been limited by restenosis, or reocclusion of the stents. This is a complex and multifactorial process that leads to cell growth on the inner wall of the stent. Further obstruction of arteries results in significant mortality rates as well as high costs of medical treatments. In this context, the aim of this work was to develop fibrous stents of up to 6 mm, based on monofilament braiding techniques for cardiovascular use. The influence of the mandrel diameter, the diameter of the monofilaments and the braiding angle on the performance of hollow tubular braids, produced from polyamide and polyethylene terephthalate monofilaments, was discussed and analyzed. Relationships of these parameters with the braids response variables, such as radial force, longitudinal force, bending and coverage factor, were establisehd. Furthermore, plasma discharge technique double barrier discharge (DBD) was used for surface modification of polymers to improve their biocompatibility and the degradability of monofilament polydioxanone braids were studied. The results showed that the diameter of the monofilament and the diameter of the mandrel are the main parameters influencing the performance of braided stents and that braiding technology produces solutions with effective mechanical properties for use in stents. The DBD technique promoted positive changes on the surface of the monofilaments, and finally, it was possible to obtain a braided polydioxanone monofilamentstent. Therefore, this work has focused on contributing to the understanding the behavior of braided stents.