Funktionale Anforderungen
Der Neuro-Thrombektomie-Stent-Retriever ist ein selbstexpandierender Stent, der über einen Mikrokatheter in verschlossene große intrakranielle Gefäße eingeführt werden kann. Das Gerät ist so konzipiert, dass es einen Thrombus, der einen Verschluss großer Gefäße (LVO) verursacht, erfasst und aus dem Kreislauf entfernt, wodurch der intrakranielle Blutfluss wiederhergestellt wird. Unter Berücksichtigung dieser allgemeinen Prinzipien der Thrombektomie-Stentfunktion muss das Design des Thrombektomie-Stent-Retrievers die folgenden funktionalen Anforderungen erfüllen:
1. Mit der richtigen radialen Stützkraft zur Freigabe der Öffnung und Selbstexpansion für eine gute Gefäßhaftung.
2. Die Fähigkeit, Thromben unter Bedingungen unterschiedlicher Thrombuszusammensetzung und -dichte zu binden und einzubetten.
3. Kann erneut freigesetzt und zurückgeholt werden, während Thrombusrupturen und distale Thrombusembolien minimiert werden.
4. Eine hohe Rekanalisationsrate (Fähigkeit, Thromben zu beseitigen und den Blutfluss bei der ersten Freisetzung wiederherzustellen).
5. Minimieren Sie Schäden an der Gefäßwand beim Öffnen und Entfernen.
6. Im Falle einer unvollständigen oder fehlgeschlagenen Gerinnselbeseitigung können mehrere erneute Freisetzungen im Zielgefäß durchgeführt werden.
Eigenschaften von Stents
Stent-Retriever-Geräte können so konstruiert werden, dass sie mehrere Variablen im Stentdesign nutzen, um eine optimale Leistung zu erzielen und die oben genannten Designanforderungen zu erfüllen. Diese Variablen wurden zuvor zur Bewertung verfügbarer medizinischer Stents, einschließlich solcher für den endovaskulären Einsatz, verwendet. Stoeckel und andere Mitglieder verwendeten fünf Merkmale von Stents, um alle bisher verfügbaren medizinischen Stents zu klassifizieren. Zu diesen Merkmalen gehören die verwendeten Materialien, die Form des Rohmaterials, die Herstellungsmethode, die geometrische Konfiguration und Stentzusätze.
Material
Das für die Stententfernung verwendete Material hängt davon ab, ob der Stent selbstexpandierend ist oder eine Ballonexpansion erfordert. Selbstexpandierende Stententfernungen sind ideal, da sie keine Ballonplatzierung erfordern, was bei akuten Schlaganfallfällen möglicherweise nicht zeitgemäß ist. Selbstexpandierende Stents bieten im Vergleich zu ballonexpandierbaren Stents auch eine einfachere Entfaltungsfunktion. Dies erfordert einen niedrigen Elastizitätsmodul und eine hohe Streckgrenze. Oder im Fall von Nitinol sind hohe Formgedächtniseigenschaften erforderlich. Nitinol ist eine Nickel-Titan-Legierung, die bis zu 10 Prozent der elastischen Dehnung wiederherstellen kann. Dies ermöglicht eine hohe elastische Beanspruchung dieser Stents. Die meisten Thrombektomiestents sind selbstexpandierende Stents auf Basis von Nitinol.
Rohstoffform
Stent-Rohmaterial kann verschiedene Formen annehmen. Dazu gehören Blech-, Rohr-, Draht- und Bandformen (Flachdraht). Blattstents müssen nach dem Formen zu einer röhrenförmigen Struktur gerollt werden. Bei den verfügbaren Stents gibt es Variationen in der Form der Rohstoffe.
Herstellungsmethode
Die Herstellungsmethode bezieht sich auf den mechanischen Prozess, durch den der Stent geformt wird, und hängt weitgehend von der Form des verwendeten Rohmaterials ab. Drähte können durch Verdrehen, Flechten oder Stricktechniken zu Stents geformt werden. Das Laserschneiden ist der am häufigsten verwendete Mechanismus, und rohrförmiges Metall wird häufiger für Stents verwendet. Selbstexpandierende Stents können klein geschnitten oder expandiert werden und müssen anschließend poliert und oberflächenbehandelt werden. Eine weitere mögliche Technik ist das Wasserstrahlschneiden, das gegenüber dem Laserschneiden den Vorteil hat, dass keine Wärmeeinflusszone auf der Schnittfläche entsteht. Die meisten Thrombektomiestents werden mittels Laserschneiden hergestellt.
Geometrische Konfiguration
Die Geometrie des Stent-Retrievers ist entscheidend für die zugrunde liegenden Funktionsanforderungen. Die Konfigurationen der Stentgeometrien variieren stark und jedes Design hat Vor- und Nachteile. Stoeckel klassifizierte Stentgeometrien in fünf verschiedene Kategorien: gewickelt, helikal, geflochten, einzelne Schleife und verkettete Schleife.
Spiralkonstruktionen sind sehr flexibel, weisen jedoch eine begrenzte radiale Festigkeit auf. Sie haben außerdem ein niedriges Ausdehnungsverhältnis, was bedeutet, dass diese Geometrie zu einem Gerät mit höherem Profil führt.
Der Spiralstent ähnelt einem Spiralstent und weist daher die hohe Flexibilität und geringe radiale Festigkeit eines Spiralstents auf. Längsverbindungen können hinzugefügt werden, um die radiale Festigkeit auf Kosten einer gewissen Flexibilität zu erhöhen.
Geflochtene Designs bestehen aus einem oder mehreren Drähten, die miteinander verwoben oder gestrickt werden können. Einige selbstexpandierende Stents machen sich diese Geometrie zunutze. Bei dieser Art von Stents ist die Verkürzung jedoch ein erhebliches Problem.
Einzelne Schlaufen sind als Z-Ringe ausgeführt und werden häufig zur Unterstützung anderer Implantate verwendet. Diese Strukturen werden normalerweise nicht allein als Gefäßstents verwendet.
Durchgehende Ringstents bestehen aus einer Reihe Z-förmiger Streben mit Verbindungen zwischen diesen Streben, die als Brücken oder Scharniere bezeichnet werden. Diese Verbindungen können regelmäßig sein, was bedeutet, dass sie an jedem Wendepunkt auf dem Umfang auftreten, oder periodisch, was bedeutet, dass sie in vorbestimmten Unterordnungen dieser Wendepunkte auftreten.
Kontinuierliche Ringkonfigurationen können geschlossene oder offene Zellgeometrien sein. Bei einem geschlossenen Elementdesign sind alle internen Wendepunkte der Struktur durch Brücken verbunden. Zellkonstruktionen mit geschlossenem Regelkreis bieten unabhängig von der Krümmung ein gutes Gerüst und gleichmäßige Oberflächen, sind jedoch weniger flexibel als Zellkonstruktionen mit offenem Regelkreis. Einige oder alle internen Wendepunkte eines Open-Loop-Zellendesigns sind nicht miteinander verbunden. Nicht verbundene Abschnitte führen zu einem höheren Grad an struktureller Flexibilität auf Kosten einer verringerten radialen Festigkeit.
Ergänzungen
Andere Ergänzungen der Stentstruktur bieten Vorteile im Hinblick auf die fluoroskopische Visualisierung, wie etwa röntgendichte Markierungen oder Beschichtungen, oder funktionelle Vorteile, wie etwa medikamentenfreisetzende Beschichtungen, biokompatible Beschichtungen oder hydrophile Beschichtungen. Nitinol ist das Hauptmaterial der Wahl für die überwiegende Mehrheit der Thrombektomiestents, und bei der Herstellung dieser Stents werden aufgrund ihrer schlechten fluoroskopischen Sichtbarkeit häufig röntgendichte Zusätze verwendet.