Сравнительное исследование эффективности двух различных типов внутричерепных стент-ретриверов на основе метода конечных элементов

Введение

Тромбэктомия с использованием стент-ретриверов является стандартом лечения острого ишемического инсульта. Однако эффективность различных типов стент-ретриверов может значительно варьироваться в зависимости от их конструкции и механических свойств. В данном исследовании проводится сравнительный анализ эффективности открытого (Solitaire FR 6×30) и закрытого (Trevo XP ProVue 6×25) стент-ретриверов с использованием метода конечных элементов (FEA).

Цель

Исследование направлено на оценку эффективности удаления тромба с помощью двух типов стент-ретриверов в условиях, максимально приближенных к реальным, с использованием FEA. Полученные данные могут быть использованы для оптимизации конструкции стентов и улучшения хирургических стратегий.

Методы

Для проведения исследования были созданы:

• Персонализированные модели сосудов пациентов.
• Модели тромбов.
• Модели стент-ретриверов (Solitaire FR 6×30 и Trevo XP ProVue 6×25) с использованием CAD-программ.

Процедура тромбэктомии была смоделирована с помощью FEA, а результаты симуляции подтверждены in vitro экспериментами.

Результаты

Симуляция показала, что Solitaire FR 6×30 успешно удаляет тромб, что подтверждается in vitro данными. В то же время Trevo XP ProVue 6×25 не смог эффективно извлечь тромб в рамках моделирования. Основные параметры, полученные в ходе исследования:

• Максимальное напряжение в тромбе при использовании Solitaire FR: 48.733 МПа, по сравнению с 15.824 МПа для Trevo XP.
• Максимальная деформация тромба: 2.257 (Solitaire FR) против 1.554 (Trevo XP).
• Контактное давление на стенку сосуда: 7.177 МПа (Solitaire FR) против 1.872 МПа (Trevo XP).

Solitaire FR создавал в 3.19 раза большее напряжение в тромбе, в 1.45 раза большую деформацию и в 2.83 раза большее давление на стенку сосуда по сравнению с Trevo XP.

Выводы

Исследование демонстрирует, что стент-ретривер Solitaire FR обладает более высокой эффективностью в удалении тромбов по сравнению с Trevo XP, что, вероятно, связано с его большей радиальной поддерживающей силой. Однако повышенное механическое воздействие Solitaire FR на тромб и стенку сосуда может увеличивать риск фрагментации тромба и повреждения сосудов. Эти данные важны для выбора оптимального стент-ретривера в клинической практике и дальнейшего совершенствования их конструкции.

Термины и сокращения

• FEA (Finite Element Analysis) — метод конечных элементов, численный метод для решения инженерных и физических задач.
• CAD (Computer-Aided Design) — автоматизированное проектирование с использованием компьютерных программ.
• Solitaire FR 6×30 — открытый стент-ретривер диаметром 6 мм и длиной 30 мм.
• Trevo XP ProVue 6×25 — закрытый стент-ретривер диаметром 6 мм и длиной 25 мм.
• МПа (Мегапаскаль) — единица измерения напряжения и давления.