Framing and Risk communication

El modelo de stent que proporciona “Open Stent Design” se basa en un diseño paramétrico. Esto quiere decir que se han definido una serie de variables y ecuaciones que relacionan dichas variables y que en su conjunto generan el diseño del stent. Gracias a esto se consigue obtener, no solo una solución concreta sino una familia de posibles soluciones que sean válidas y adecuadas para el fin que se desea.

El modelo de “Open Stent Design” fue diseñado con SolidWorks Professional 2010 (Dassault Systèmes SolidWorks Corporation, Concord, MA) [33], ya que SolidWorks es un software comercial tipo CAD muy utilizado en la industria médica.

Las variables y ecuaciones necesarias para definir un modelo de stent mediante diseño paramétrico y que se utilizan en el diseño del stent de “Open Stent Design” son las que se muestran en las siguientes tablas:

VARIABLES DEFINICIÓN

“finishing” Variable que sirve para definir si el diseño está en la fase inicial (0) o si está ya terminado (1).

“expanded” Variable que sirve para definir si el stent se encuentra en su configuración expandida (1) o comprimida (0).

OPEN STENT DESIGN

“N_struts” Número de “struts” a lo largo de una circunferencia de diámetro el del stent.

“D_tube” Diámetro exterior del tubo a partir del cual se fabrica el stent.

“D_set” Diámetro del stent en su configuración expandida.

“t_raw” Espesor de la pared del tubo a partir del cual se fabrica el stent.

“L_strut_inner” Longitud de un “strut”.

“w_apex_raw” Ancho de los vértices o codos en el estado inicial.

“X_bridge” Espacio en dirección axial entre dos columnas consecutivas.

“Y_bridge” Desplazamiento circunferencial de cada puente.

“w_bridge_raw” Ancho de los puentes en el estado inicial.

“N_bridges” Número de puentes a lo largo de una circunferencia de diámetro el del stent.

“w_kerf” Mínimo espacio entre “struts” a lo largo de la circunferencia que estos describen en la configuración comprimida.

“m_width” Cantidad de material eliminado en relación con el ancho de determinados elementos.

“m_thickness” Cantidad de material eliminado en relación con el espesor de pared.

Tabla 3.1. Variables necesarias para definir un stent. Fuente: [33]

ECUACIONES DEFINICIÓN

"D_model"=

"D_tube"+"expanded"*("D_set"- "D_tube")

Diámetro del modelo considerando el estado de la variable “expanded”.

"Y_strut"= "D_model"*pi/"N_struts" Distancia en sentido circunferencial que ocupa un “strut” en el diámetro del modelo.

"w_strut"=

(("D_tube"*pi)/"N_struts")-"w_kerf"- "m_width"*"finishing"

Ancho de un “strut” considerando el estado de la variable “finishing”.

"w_bridge"="w_bridge_raw"- "m_width"*"finishing"

Ancho del puente considerando el estado de la variable “finishing”.

Sonia Calvo Sánchez 57 "t"="t_raw"-

"m_thickness"*"finishing"

Espero de la pared considerando el estado de la variable “finishing”.

"inner_radius"=

("w_kerf"+"m_width"*"finishing")/2 Radio interior del vértice o codo.

"outer_radius"=

"inner_radius"+"w_strut" Radio exterior del vértice o codo.

"L_strut_rectangle"=

"L_strut_inner"-"inner_radius"*2 Longitud de la sección rectangular de un “strut”.

"D_inner"= "D_model"-("t"*2) Diámetro interior del stent.

Tabla 3.2. Ecuaciones que definen variables relacionadas con las dimensiones de un stent.14 _{Fuente: [33]}

Las ecuaciones y variables, con sus respectivos valores, que se han introducido en SolidWorks para el correcto diseño del stent que proporciona “Open Stent Design” son las que se muestran a continuación:

Figura 3.9. Variables y ecuaciones que definen el modelo de stent en SolidWorks. Fuente: [33]

14 _{Cabe destacar que cuando se realiza el diseño de un modelo de stent, estas variables se “conectan” a las dimensiones que}

OPEN STENT DESIGN

De entre las variables que se observan en las tablas anteriores cabe destacar alguna de ellas. El número de “struts” (N_struts) que se disponen a lo largo del diámetro del tubo a partir del cual se fabrica el stent así como el número de columnas del stent (N_col) son dos variables muy importantes. Esto es así, ya que en función del número de struts el stent presentará una mayor o menor capacidad de expansión, es decir, de variar su diámetro. Por su parte, el número de columnas permite al stent abarcar más o menos zona afectada, ya que cuando el stent se expande, este se contrae axialmente, de manera que el número de columnas debe ser tal que ocupe toda la zona obstruida, ya que de no ser así su efecto no sería el adecuado.

Asimismo el número de puentes (N_bridges) es una variable determinante. Los puentes son los encargados de unir las distintas columnas de struts en sentido axial y los encargados de aportar flexibilidad a la vez que consistencia al diseño. A mayor número de puentes, más elementos de unión habrá por columna, más rígido será el stent y, por tanto, mayores serán sus limitaciones. Sin embargo, introduciendo el número de puentes adecuado, sin sobresaturar el stent, se aporta la consistencia y flexibilidad adecuada para que el stent funcione correctamente.

En resumen, el diseño paramétrico permite al diseñador valorar cuál es la solución adecuada para cada situación sin necesidad de generar de forma repetitiva distintos modelos de stent desde el principio. Simplemente modificando las variables y ecuaciones que gobiernan el diseño del stent se pueden obtener diferentes soluciones y, de esta manera, se puede valorar mediante ensayos y estudios cuál es la más competente.

Sonia Calvo Sánchez 59