WO2016120704A1 - Procedimiento, sistema y programa de ordenador para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación - Google Patents

Procedimiento, sistema y programa de ordenador para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación Download PDF

Info

Publication number
WO2016120704A1
WO2016120704A1 PCT/IB2016/000043 IB2016000043W WO2016120704A1 WO 2016120704 A1 WO2016120704 A1 WO 2016120704A1 IB 2016000043 W IB2016000043 W IB 2016000043W WO 2016120704 A1 WO2016120704 A1 WO 2016120704A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
porous structure
flexible porous
porosity
deformed
stent
Prior art date
Application number
PCT/IB2016/000043
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Luis Serra Del Molino
Ignacio LARRABIDE FERNANDEZ
Héctor FERNANDEZ MARTINEZ
Original Assignee
Galgo Medical, S.L.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Galgo Medical, S.L. filed Critical Galgo Medical, S.L.
Priority to US15/545,902 priority Critical patent/US10521553B2/en
Priority to ES16709952T priority patent/ES2944456T3/es
Priority to EP16709952.2A priority patent/EP3252454B1/en
Publication of WO2016120704A1 publication Critical patent/WO2016120704A1/es

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Z—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G16Z99/00—Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/82—Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/86—Stents in a form characterised by the wire-like elements; Stents in the form characterised by a net-like or mesh-like structure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/088—Investigating volume, surface area, size or distribution of pores; Porosimetry
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
    • G16C20/00—Chemoinformatics, i.e. ICT specially adapted for the handling of physicochemical or structural data of chemical particles, elements, compounds or mixtures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/82—Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/86—Stents in a form characterised by the wire-like elements; Stents in the form characterised by a net-like or mesh-like structure
    • A61F2/90—Stents in a form characterised by the wire-like elements; Stents in the form characterised by a net-like or mesh-like structure characterised by a net-like or mesh-like structure

Definitions

  • the present invention concerns, in a first aspect, a method for determining the porosity of a flexible porous structure when subjected to deformation, by processing representative data of the flexible porous structure.
  • the present invention concerns a system for determining the porosity of a flexible porous structure when it is subjected to deformation, by implementing an algorithm that performs the process steps of the first aspect of the invention.
  • a third aspect of the invention concerns a computer program that implements the process steps of the first aspect of the invention.
  • the present invention is particularly applicable to the determination of the porosity of a flexible porous structure of tubular shape, especially of a stent.
  • stent In general, the term stent, or stent, is a medical anglicism commonly used to designate a cannula or a cylindrical or tubular device for endoluminal use, usually endovascular, which is placed inside an anatomical structure or duct body to keep it permeable or prevent its collapse after dilatation, unobstruction or surgical release.
  • a stent is typically implanted in a blood vessel at the site of an endoluminal stenosis or aneurysm, that is, by so-called “minimally invasive techniques", in which the stent is contained in a radially compressed configuration by a sheath or catheter and is supplied by means of an application device for stents or "introducer" in the required place.
  • the introducer can enter the body from an access site outside it, such as through the patient's skin, or by a cutting technique in which the inlet blood vessel is exposed to minor surgical means.
  • the term "stent” also refers to grafts, stent grafts, vena cava filters, expandable structures and similar implantable medical devices, which are radially expandable stents. They are usually intravascular implants capable of being implanted transluminally and enlarged radially after being introduced percutaneously.
  • the stents can be implanted in various cavities or vessels in the body, such as in the vascular system, the urinary tract, bile ducts, among others. Such stents can be used to strengthen the blood vessels and to avoid restenosis followed by angioplasty in the vascular system.
  • the stents can be self-expanding, such as the memory stents of nitinol form; furthermore, they can be mechanically expandable, such as an expandable balloon stent; or they can be expandable hybrids.
  • endoluminal stents are very common in different areas of medicine and veterinary medicine. There are different designs of stents for endoluminal insertion in blood vessels and other lumens to prevent or reverse their occlusion.
  • Self-expanding stent-type devices that, optionally, have the ability to expand by heat, are inserted into a vessel within the body in radially compressed form and mechanically move to a radially expanded position. Once the stent is placed in the desired position in the blood vessel, it expands radially by exerting outward pressure on the inner surface of the wall of the body vessel in which it has been placed.
  • Braided stents are made by braiding (interlacing) threads of a thin metallic material according to different braiding patterns.
  • a methodology for braiding stents is described in US Patent US6083257A.
  • the braiding angulation, the nominal radius, the nominal length and the braiding pattern used, the Mechanical properties and the density of the resulting stent mesh can vary considerably.
  • the stents are frequently used for the treatment of intracranial aneurysms (Al), a sector in which there are different types of braided stents.
  • One such type is known as "Flow Deviator” (FD), which is densely braided and placed longitudinally along the vessel affected by the aneurysm and covering the neck of the aneurysm.
  • FD Flow Deviator
  • braided thick braided stents are also used as scaffolding for the protection of the Al neck after the placement of an endovascular spiral (“coil”), as disclosed in US Patent US6010468A.
  • the stents are placed in the desired place by a catheter, in image-guided operations, typically with X-ray imaging, the interventionist with the help of a contrast marker that highlights the location of the vessel's lumen and, where appropriate, of the aneurysm to be treated.
  • the catheter is normally inserted into the body by arteries, for example the iliac artery, and is led to the aneurysm location by a neuro-interventional radiologist. Said radiologist will select the position in which the distal side of the stent is placed and will progressively unsheathe the stent until it is completely released in the treated vessel.
  • the stents present the difficulty that the final porosity of the stent is not known a priori when it is placed inside the body and whose value depends both on the amount of flow that enters the aneurysm to be treated and on adjacent vessels that are covered by the stent.
  • the porosity of a stent when placed inside a vessel can be approximated assuming that the stent is released in a straight vessel and of constant radius.
  • This calculation consists in determining the area of the outer wall of the cylinder that generates the stent, based on its radius and its length, and the area of metal that covers said cylinder, based on the number of threads, the thickness of each thread, its length and the number of crossings between threads on the surface of the stent.
  • This procedure provides little precise approximations of the porosity that the stent will have once inserted into the patient's vasculature, since, in general, the vessels are heterogeneous tubular structures both in radius and in their three-dimensional morphology, presenting curvatures and torsions.
  • a stent When a stent is outside a boundary structure, such as a vessel, as mentioned above, it adopts its maximum radius and minimum length in the absence of tensions. However, if said stent is placed inside a smaller radius vessel than the one outside of a bounded structure, the vessel walls limit the radial expansion of the stent, forcing the device to expand longitudinally until a situation is achieved. of equilibrium This causes the stent in the vessel to be longer than in the air. This, in addition to being deployed in a curved tubular structure causes the porosity to depend on the point of the surface of the stent on which it is measured. Therefore, measuring the porosity of said device before placement does not provide realistic values of the behavior of the stent once inserted.
  • the interventionist does not have the tools to estimate a priori the porosity of the stent once placed inside the patient.
  • the variation in the density of the stent mesh as a result of the different degrees of expansion and curvature to which the stent is subjected, causes the effect of the device on the blood flow inside Aneurysm is hardly predictable. For this reason, there is a need to have a tool that allows to accurately predict the final porosity of a stent once placed inside the body.
  • US patent application US2007 / 0135707 discloses obtaining three-dimensional images with which to build a model of the vessel to be treated to detect the lesion and its characteristics and simulate the stent to be used and the position in which it will be placed .
  • the present inventors do not know of any method or system that allows determining the porosity of a stent or any other kind of flexible porous structure, tubular or not, when subjected to deformation, by processing data representative of the flexible porous structure, it is say without being able to directly check on the flexible porous structure what porosity it has, for example by being the structure porous arranged in an inaccessible place, as is the case of a stent implanted inside the human body.
  • the present invention constitutes, in its different aspects, such a solution to the above mentioned objective technical problem.
  • the present invention concerns a method for determining the porosity of a flexible porous structure when subjected to deformation, which comprises performing the following steps by processing representative data of said flexible porous structure:
  • a) generate a first function (F s ) that defines how at least a part of the flexible porous structure changes, given its coordinates, when subjected to one or more geometric deformations;
  • F p a second function that defines how a covered surface changes, and / or a variable associated with it, for at least a part of the flexible porous structure, when subjected to one or more shape changes
  • the second function (F p ) is a function of changing the covered area of the flexible porous structure, which is directly linked to the porosity.
  • the aforementioned data to be processed form respective three-dimensional representations of the flexible porous structure for each of the configurations: the reference and the deformed.
  • the deformed region has undergone deformations with respect to the reference region in one or more dimensions.
  • this is relative to the degree of occupation of the material that forms the flexible porous structure or the degree of interstitial space, or free space of the material that conforms The flexible porous structure.
  • the method proposed by the first aspect of the present invention comprises: x1) selecting, prior to step c), at least said deformed region CU-D of the flexible porous structure in said deformed configuration; Y
  • step x2) calculate, after step c), the shape of at least said reference region CU-R of the flexible porous structure using said first function F s , using the coordinates corresponding to the deformed region CU-D.
  • the first function F s defines how said part of the flexible porous structure changes in one or more of its dimensions that affect the porosity.
  • step x2 in general in that calculation a possible change of spatial position of the CU-R region with respect to CU-D is not taken into account, although the method of the present invention also contemplates , for another embodiment, take into account such a change in spatial position, if it occurs, in the calculation of stage x2).
  • the second function F p generated in step b) defines how the degree of occupation of the material that forms the flexible porous structure changes for at least said part of the flexible porous structure;
  • step x2) after step x2) and prior to the calculation of the porosity of the flexible porous structure in the deformed region (CU-D) of stage d), the method comprises calculating the degree of occupation of the material that forms the flexible porous structure for at least said reference region CU-R, from said reference porosity values;
  • Y step d) comprises:
  • d1 calculate the degree of occupancy of the material that forms the flexible porous structure for at least said deformed region CU-D using the second function F p and the degree of occupancy of the calculated reference region CU-R; Y
  • d2) calculate the porosity in the deformed region CU-D from said degree of occupancy thereof calculated in d1) and its total dimension.
  • step d2) comprises calculating the degree of interstitial space, or free space of the material that forms the flexible porous structure, from said degree of occupancy, and from said degree of space interstitial perform said porosity calculation by performing the quotient between interstitial space and total space of the deformed region CU-D.
  • both the parts of the flexible porous structure of steps a) and b) and the deformed regions CU-D and reference CU-R are area elements on a perimeter surface of the flexible porous structure (i.e. a delimited surface by two parallel section planes of the flexible porous structure), although, less preferably, volume elements may be used instead of area elements.
  • the flexible porous structure is tubular, such as a stent or any other kind of flexible porous tubular structure, such as an inserted porous structure or covering a conduit or tube installed in a location of difficult access or very accessible restricted, as would be the case, for example, of a polluting or toxic area, such as radioactive (as would be the case of a nuclear installation).
  • the present invention is not limited to any kind of flexible porous structure in particular, but encompasses any flexible, tubular or non-tubular porous structure (for example a WEB ® aneurysm embolization system), in any way and composition that, for whatever reason, does not allow or is not advisable to determine its porosity through a direct visual inspection, so it must be determined based on the processing of data representative of it.
  • any flexible, tubular or non-tubular porous structure for example a WEB ® aneurysm embolization system
  • Such reasons are, for example, those mentioned above, that is to say that the structure is implanted in the human body or located in a contaminating or toxic area, or of another nature, as would be the case of micrometric sized structures whose inspection, including by Microscopy techniques, it is difficult when subjected to deformation.
  • the flexible porous structure is a stent
  • this is, in general, of the aforementioned self-expanding stent-type devices that, optionally, have the ability to expand by heat, which are inserted into a vessel within the body in radially compressed shape and mechanically move to a radially expanded position.
  • the present invention is applicable to both braided and unbraided stents, provided that the stent changes its porosity when its spatial configuration varies.
  • said perimeter surface is the outer perimeter surface of the flexible porous tubular structure.
  • the said first function F s defines, according to a preferred embodiment, how the surface of the flexible porous structure changes when it is subjected to one or more geometric deformations, that is, starting from CU-D, giving rise to CU-R .
  • the second function F p defines how the covered surface and / or the aforementioned variable associated with it changes for a surface element of the flexible porous structure, when be subjected to one or more changes of shape, that is, starting from the surface covered in CU-R giving rise to the surface covered in CU-D.
  • the method proposed by the first aspect of the invention comprises performing steps x1), x2) and said calculation of the porosity of the deformed region (CU-D) of the flexible porous structure for several deformed regions CU-D of the flexible porous structure and its corresponding reference regions CU-R, where, preferably, the deformed regions CU-D do not overlap each other.
  • the deformed regions CU-D completely occupy the perimeter surface of the flexible porous structure, the method comprising dividing the perimeter surface into said deformed regions CU-D prior to step x1).
  • the procedure proposed by the first aspect of the present invention comprises processing the various porosity values obtained in the corresponding steps d) to perform one or more of the following actions, in accordance with some examples of embodiment:
  • the reference configuration corresponds to a situation in which the flexible porous structure is released in a medium in which it is not subject to external stresses that deform it.
  • the reference configuration corresponds to a situation in which the flexible porous structure is deformed but with a reference deformation that is different from that of the deformed configuration.
  • said reference deformation is a deformation that keeps the flexible porous tubular structure straight and with a uniform radius along full length
  • Other kinds of reference deformations are also possible for other embodiments, such as those that make the flexible porous structure adopt a curved shape, such as a toroid.
  • the flexible porous structure adopts a heterogeneous three-dimensional radius and morphology, wherein said heterogeneous three-dimensional morphology includes at least one curvature and / or at least a twist
  • the flexible porous structure adopts a conical shape.
  • the data that make up the aforementioned three-dimensional representations are obtained by simulation.
  • the data that make up the three-dimensional representations are obtained directly on a real flexible porous structure placed covering an outer surface of an element, solid or hollow, or an inner surface delimiting a hollow part of an element.
  • an element is a tube (such as a blood vessel)
  • the said hollow part is the one delimited by the inner wall of the tube, the flexible porous structure being able to be arranged, in this case tubular, covering said tube or attached to the inner wall of the same.
  • the method comprises carrying out the porosity calculation for several deformed spatial configurations, with different deformations, corresponding to several respective positions taken by the flexible porous structure in said simulation or in relation to said element.
  • the reference porosity values of the CU-R reference region are known (for example provided by the manufacturer of the flexible porous structure) and are registered in memory, where the method comprises performing said obtaining of said values of reference porosity of said reference region CU-R accessing them in said memory.
  • the aforementioned reference porosity values are relative to the entire structure, not only to said CU-R reference region.
  • the aforementioned obtaining thereof is carried out by determining them by any known method, such as from a direct visual inspection of the flexible porous structure in position. reference.
  • the method of the present invention is used in the medical or veterinary field for the prediction of the porosity of stents when said stents are placed inside living bodies.
  • the process of the present invention can be carried out with the help of one or more computer programs, that is, as a computer implemented procedure.
  • the present invention concerns a system for determining the porosity of a flexible porous structure when subjected to deformation, comprising data processing means with access to reference porosity values of at least one reference region CU-R of the flexible porous structure in a reference configuration, and that implement an algorithm for the processing of data representative of said flexible porous structure for the calculation of the porosity according to the procedure of the first aspect.
  • a third aspect of the present invention concerns a computer program that includes code instructions that when executed on a computer implement the steps of the first aspect procedure.
  • the system comprises:
  • the computing means is configured to carry out said porosity calculation for several deformed configurations, with different deformations, corresponding to several respective positions taken by the flexible porous structure, and to control the display means. so that they show a three-dimensional representation of the flexible porous structure for said deformed configurations with their respective spatial distributions of the porosity for individual deformed regions CU-D and / or clusters of deformed regions CU-D.
  • the flexible porous structure is a stent
  • the surgeon can check how the distribution of the porosity varies for different positions of the stent in relation to the blood vessel, in order to choose the more suitable for the implant.
  • vascular structure refers to arteries, arterioles, veins, intestine, rectum and any other tubular type structure present in the human or animal body, which is susceptible to Be treated with stents.
  • stent refers braided, unbraided and equivalent estents.
  • the present invention encompasses both stents of constant radius (cylindrical) and stents of non-constant radius (conical, conical / cylindrical combinations, among others).
  • the final porosity of the stent can be represented on the three-dimensional representation of the stent by means of a color code (or other kind of code) associated with the range of values, between 0 and 1, of the porosity.
  • Said color code can be obtained by any of the methods known in the state of the art.
  • An additional advantage of the process of the present invention is that it allows to identify the regions in which the stent has zero porosity, blocking the circulation through the mesh of the stent. Such regions may present risks to the patient such as, in the case of blood flow diverters, the lack of irrigation to regions affected by collateral branches.
  • Figure 1 shows, in perspective, a stent released in the air that adopts a tubular structure (a), as well as a view of a cross section of it (b) and a detail of the interlacing (c).
  • Figure 2 shows, on the left, the detail of the view (c) of Figure 1, and, on the right, an enlarged view of part of it corresponding to the cross between two threads of the stent, in which it is observed the difference of covered area in two crossing positions.
  • Figure 3 shows, on its left, the development of a stent cut along its length and extended on a plane and, on its right, a detail of the structure and the area occupied by a wire element that joins two crosses .
  • Figure 4 corresponds to a detail of a stent in a deformed configuration when it is implanted in a body vessel, left view, and of the same stent deployed in a position or reference configuration, right view.
  • Figure 5 is a graph showing the porosity change ratio for each area element of the stent, according to Example 4, which will be described in the following section.
  • the present inventors have developed a procedure for determining the porosity and distribution thereof for a flexible porous structure.
  • This procedure allows determining with high accuracy the final porosity and its distribution and spatial variation for a stent based on the deformation with respect to a reference position or configuration.
  • the term "reference radius” refers to the radius adopted by the stent in a reference configuration and expressed as a function of some of the design variables, or other characteristic of the stent, in said reference configuration
  • the term “reference length” refers to the length adopted by the stent in the reference position. Therefore, the stent adopts the "reference length" when it has its "reference radius".
  • each of the different angles of the stent threads with respect to their longitudinal direction, area occupied to the surface covered by the threads of the stent, free area to the uncovered surface is called the interlocking angle by the threads of the stent, and porosity to the ratio between free area ratio for a given total area on the surface of the stent.
  • the process of the present invention is based on the analysis of the local deformation of the structure of the stent once placed. This calculation requires the definition of a ratio of the change in the area of the stent as a function of the change in its geometric configuration, which is defined by the aforementioned function F s . It is also necessary to define a function that describes how the occupied area (or directly porosity) on the surface of the stent is modified by deforming said surface, which is carried out by the function F p , described in a previous section.
  • the change in the total area of the stent is defined by the change in its perimeter due to radial expansion.
  • the transformation is defined by the ratio between the arc length in the reference position and the arc length once the stent adapts to the surface on which it is deployed.
  • the change in area is determined by the change in the length of the stent by expanding in the tubular structure that limits it.
  • This function can be determined with different methodologies. One way, with constant value throughout the entire stent, is to define this function as the ratio between the length in the measurement position and the length in the reference position. Another way can be according to the different degrees of expansion that the stent undergoes depending on its position in the vessel as detailed in the patent ES2459244B1. The greater the degree of detail with which this function is defined, the greater the approximation obtained in the result with respect to the real case.
  • the function that defines the change in the area occupied with respect to deformations in the surface of the stent, F p can be defined by several methods. This function can be determined empirically by measuring the area of the stent and the amount of thread visible when deploying the device in various straight cylinders of variable radius. Analytically It can be defined by calculating the variation of the area occupied in the stent. For this a distribution is assumed for the threads on the surface and it is calculated, for said distribution, how the superimposed surface varies between pairs of threads given different stent diameters. In each case, the surface occupied in the stent is the surface that each thread occupies multiplied by the number of threads minus the surface of the wire superimposed on the crosses.
  • Another way to extract this function analytically is to define an area element in the stent such that, under rigid transformations of this element, the surface of the stent can be covered.
  • the calculation of the change of occupied area function is determined by deforming the surface element and determining how its occupied area adapts to the new configuration.
  • the method of the present invention for determining the porosity of a stent when placed in a 3D structure comprises the following steps:
  • E4 Calculate CU-R (22 in Figure 4), that is, its shape, in the reference configuration R, by using F s (step 24 in Figure 4), where CU-R is equivalent to CU-D.
  • E6 Calculate the area covered in CU-D from the function F p that relates the areas covered in CU-D and CU-R (step 25 in Figure 4).
  • E7 Calculate the porosity in the CU-D element as the ratio between the uncovered area and the total area of CU-D;
  • the function F p defines how the porosity of the structure changes flexible porous, and therefore steps E5 and E6 are not necessary, and are replaced by a single stage which comprises calculating the porosity of CU-D using directly the function F p and the reference porosity values of CU-R.
  • Figures 1 to 4 different representations of the stent and parts thereof are shown, more or less schematically.
  • the stent is shown in perspective (a), formed by a series of interwoven threads, a cross section of the stent (b) and an enlarged portion thereof with a detail of the interlacing of the threads the stent ( C).
  • the figure shows the length of the stent -1-, the diameter -2-, the braiding angle -3-, the length between two crosses of the stent -4-, the longitudinal and transverse projection, along the perimeter, of the distance between crosses -5- and -6-, the distance between crosses along the perimeter -7- and the thickness of the thread -8-.
  • FIG. 1 The detail of the view (c) of Figure 1 is also represented in Figure 2 (left view) along with an enlargement thereof (right view) illustrating the cross between two wires and how their area changes when subjected to the stent to a deformation
  • the figure details braiding angle -3-, length between two crosses of the stent -4-, longitudinal and transverse projection, along the perimeter, of the distance between crosses -5- and -6-, distance between crosses along the perimeter -7- and thickness of the thread -8-, the crossing angle when the threads are perpendicular -17-, the crossing angles for an arbitrary position -15 and -16- (and its complementary -18- ), as well as the length of the overlap zone for an arbitrary position -14-.
  • FIG. 3 The development of a stent such as that of Figure 1 is illustrated in the left view of Figure 3, which, to its right, shows a detail of the structure and the area occupied by a wire element that joins two crosses of the stent .
  • the figure shows the length of the stent - 1-, the length of the perimeter -19-, the thickness of the thread -8-, the crossing angles, along the braid and its complement, -3- and -9- , the areas not occupied by metal -10- and -11-, two dimensions indicative of the measures of the thread -12- and -13- and the length of thread between two crosses -4-.
  • Figure 4 it is illustrated, in its left view, the stent inserted in a body vessel -26-, adopting a deformed configuration -21-, and, in its right view, to the stent in a reference configuration -20- in which, in this case, the stent is deployed adopting a cylindrical shape.
  • the figure shows, in the deformed stent -21-, a deformed region CU-D of the area of the selected stent -23-, and, in the stent in the reference configuration -20-, the corresponding region in the position of reference, or reference region CU-R -22-, as well as the schematic representation of the steps to determine the calculation of porosity in CU-D, determine CU-R from the CU-D area using Fs -24- (step E4), and determination of the amount of metal occupied in CU-D once known in CU-R through Fp -25- (step E6).
  • the representation of the stent and advantageously of the vessel where it will be placed is provided in the form of three-dimensional surfaces, which can be obtained by any method known in the art, for example, by image segmentation of an angiographic image (Antiga, L. and others "An image-based 5 modeling Framework for patient-specific computational hemodynamics", Medical and biological engineering and computing, 2008, 46 (11), 1097-1112) and subsequent surface reconstruction (Lorensen, WE and Cline, HE "Marching Cubes: A high resolution 3D Surface construction algorithm", Computer Graphics, 1987, 21, 4).
  • the three-dimensional surfaces of the structure of the stent and the vessel can be represented by polygonal meshes, in which the resolution can be adjusted to obtain the relevant morphology information.
  • these techniques are known in the literature, and any of them can be used as long as it allows describing the morphology of the vessel in the region where the stent will be placed and the morphology of the stent itself. It is also possible to apply it to a three-dimensional simulation of the position of the stent, provided that its initial and final position in the vessel and its radii is known.
  • the neuro-interventional radiologist With the use of the method of the present invention it is possible for the neuro-interventional radiologist to plan the treatment and know the porosity in each position of the stent before carrying out said treatment and, therefore, select the most suitable stent and the place in which I should put said stent.
  • the process of the present invention is implemented, according to the third aspect of the invention, by a computer program that allows the determination of the final porosity of the stent to be carried out more quickly and accurately. A series of examples of porosity determination, or associated variables, are described below, applying the procedure proposed by the present invention.
  • the selected configuration is that in which the stent is released without being subject to external stresses.
  • the unit cell can be defined as the entire stent for a single braiding angle. In this way it is possible to calculate the ratio of change of area covered by metal with the total area from radially deforming the unit cell, the entire stent in this case, taking into account that the length of each thread is constant and that the amount of metal that covers the surface is equal to the surface that each thread occupies (length by thickness) minus the amount of metal that overlaps at the crossings.
  • the total area occupied by the stent can be calculated from the diameter ⁇ and the length L of the stent.
  • the amount of metal in the crosses is calculated based on the area occupied by the rhombus in Figure 2 multiplied by the number of crosses in the stent, this relationship can be expressed as:
  • a tot ai represents the total area occupied by the surface of the stent
  • a ⁇ ces defines the area at the crossings between threads
  • N hi i 0 s is the number of threads of the stent
  • L ste nt defines the length of the stent
  • I is the thickness of each thread
  • ⁇ is the angle between threads (i.e. double the angle -3- indicated in Figure 1)
  • L c is the longitudinal component of the distance between two consecutive crosses, element -4- in Figure 3.
  • the following table shows the values of the area that the surface of the stent occupies with respect to the metal area for a 48-wire stent with a diameter of 4 mm, length 16 mm, 0.04 mm thick in each thread and 1560 crosses and a distance between consecutive crosses along the 0.3611 wire, for different deformed positions of the stent, and therefore different angles to:
  • the following table shows the area occupied by the stent with respect to the total area for a 48-wire stent with a diameter of 4 mm, length 16 mm, threads with a thickness of 0.04 mm and 1560 crosses with distance between crosses of 0.3611, for different deformed positions of the stent:
  • the stent adopts a length of 21, 84 mm when adapted inside the homogeneous 2 mm cylinder.
  • the surface of the cylinder is divided into elements of 1 mm in the longitudinal direction and 1.26 mm over the perimeter. Therefore, the selected area element CU-D will have a surface area of 1.26 mm 2 .
  • the function F s is calculated. For this, the area transformation in the perimeter direction and in the longitudinal direction is calculated.
  • the area occupied in the final position can be related to that of reference by calculating the variations in the area of occupied metal with the variations in total area shown in Tables 1 and 2.
  • the total area of the stent in the deployed position and in the position of Reference can be calculated from its diameters and lengths. In this case it corresponds to 202 mm 2 in the reference position and 138 mm 2 in the deployed position.
  • the stent has a length of 19.7 mm when adapted inside the conical cylinder, which implies a 23% change in length.
  • the surface of the cylinder is divided into elements of area of mm in the longitudinal direction and of the total perimeter in the direction of the perimeter.
  • the ratio of change of length of the stent with the circumference can be estimated experimentally by deploying the stent on cylinders whose diameters vary from 4 mm to 1.5 mm, or analytically taking into account that the stent is a spring-type structure of known equation.
  • the same calculations are made as in the previous example, taking into account that in this case the variations in the area occupied with the total area will be different for each segment of the cone of different radius that is taken. Porosity in each segment is calculated from again based on the difference in the area of the segment in the cone and the segment segment equivalent over the nominal position, as well as the corresponding occupied areas.
  • the propeller equation is expressed mathematically as:
  • n is the number of turns and L he is the longitudinal dimension of the propeller, in this case the length of the stent. Therefore, for each segment of 1 mm and known diameter it is possible to calculate what its length would be when it occupies its nominal diameter), 4 mm, without applying the length changes given by the propeller equation, note that the length of the Thread is constant for any diameter and length adopted by the stent and can be calculated from the nominal position of propeller length and known diameters.
  • the first segment has a nominal radius of 4 mm, since there is no change in length associated with its diameter or the morphology to which it adapts, its porosity coincides with the nominal porosity.
  • the propeller equation is applied as follows.
  • the present invention is also applicable to the determination of the porosity of a flexible porous structure of non-tubular, braided or not, whose surface is generated by elements of known shape and arranged in a certain order such as a WEB ® system.
  • This type of porous structure when subjected to deformation modifies both its shape and its porosity on the surface of the structure based on a new arrangement of the elements that comprise it.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
  • Image Generation (AREA)

Abstract

Procedimiento, sistema y programa de ordenador para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación El procedimiento comprende realizar las siguientes etapas mediante el procesamiento de datos representativos de la estructura porosa flexible; a) generar una primera función (Fs) que define cómo cambia de forma la estructura porosa flexible al ser sometida a deformación; b) generar una segunda función (Fp) que define cómo cambia una superficie cubierta de la estructura porosa flexible al ser sometida a cambios de forma; c) obtener mediante dicha función (Fs) unos valores de porosidad de referencia de una región de referencia (CU-R) de la estructura porosa flexible en una configuración de referencia; y d) calcular la porosidad de al menos una región deformada (CU-D) de la estructura porosa flexible, a partir de dichos valores de porosidad de referencia y de dicha segunda función (Fp).

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento, sistema y programa de ordenador para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación
Sector de la técnica
La presente invención concierne, en un primer aspecto, a un procedimiento para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación, mediante el procesamiento de datos representativos de la estructura porosa flexible.
En un segundo aspecto, la presente invención concierne a un sistema para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación, mediante la implementación de un algoritmo que lleva a cabo las etapas del procedimiento del primer aspecto de la invención.
Un tercer aspecto de la invención concierne a un programa de ordenador que implementa las etapas del procedimiento del primer aspecto de la invención.
De manera no limitativa, la presente invención es particularmente aplicable a la determinación de la porosidad de una estructura porosa flexible de forma tubular, en especial de un estent.
Estado de la técnica anterior
De forma general, el término estent o "stent", es un anglicismo médico de uso común para denominar una cánula o un dispositivo con forma cilindrica o tubular de uso endoluminal, habitualmente endovascular, que se coloca en el interior de una estructura anatómica o conducto corporal para mantenerlo permeable o evitar su colapso luego de su dilatación, desobstrucción o liberación quirúrgica. Un estent se implanta típicamente en un vaso sanguíneo en el sitio de una estenosis o aneurisma endoluminal, es decir, mediante las denominadas "técnicas mínimamente invasivas", en las que el estent queda contenido en una configuración comprimida radialmente por una funda o catéter y es suministrado mediante un dispositivo de aplicación de estents o "introductor" en el lugar requerido. El introductor puede entrar en el cuerpo desde un lugar de acceso fuera del mismo, tal como a través de la piel del paciente, o mediante una técnica de corte en la que el vaso sanguíneo de entrada se expone a medios quirúrgicos menores. Tal como se utiliza en el presente documento, el término estent se refiere también a injertos, estent-injertos, filtros de la vena cava, estructuras expandibles y dispositivos médicos implantables similares, que son endoprótesis expandibles radialmente. Habitualmente son implantes intra-vasculares capaces de ser implantados transluminalmente y se agrandan radialmente después de haber sido introducidos de forma percutánea.
Los estents se pueden implantar en diversas cavidades o vasos en el cuerpo, tales como en el sistema vascular, el tracto urinario, conductos biliares, entre otros. Dichos estents se pueden utilizar para reforzar los vasos sanguíneos y para evitar re-estenosis seguida de angioplastia en el sistema vascular. Los estents pueden ser auto-expandibles, tales como los estents de memoria de forma de nitinol; además, pueden ser mecánicamente expandibles, tal como un estent de globo expandible; o pueden ser expandibles híbridos.
La utilización de estents endoluminales es muy frecuente en diferentes áreas de la medicina y veterinaria. Existen diferentes diseños de estents para inserción endoluminal en vasos sanguíneos y otros lúmenes para prevenir o revertir la oclusión de los mismos.
De forma general se considera que existen tres categorías básicas de dispositivos tipo estent, a saber:
-dispositivos expandibles por calor,
-dispositivos de globo expandible, y
-dispositivos auto-expandibles.
Los dispositivos tipo estent auto-expandibles que, opcionalmente, tienen capacidad para expandirse por calor, se insertan en un vaso dentro del cuerpo en forma comprimida radialmente y mecánicamente pasan a una posición expandida radialmente. Una vez se coloca el estent en la posición deseada en el vaso sanguíneo, éste se expande radialmente ejerciendo presión hacia fuera sobre la superficie interior de la pared del vaso corporal en el que se ha colocado.
Por otra parte, existen estents trenzados y estents no trenzados. Los estents trenzados se fabrican trenzando (entrelazando) hilos de un material fino metálico según diferentes patrones de trenzado. En la Patente en Estados Unidos US6083257A se describe una metodología para el trenzado de estents. En función del número de hilos, la angulación del trenzado, el radio nominal, la longitud nominal y el patrón de trenzado utilizado, las propiedades mecánicas y la densidad de la malla del estent resultante pueden variar considerablemente.
Los estents se utilizan frecuentemente para el tratamiento de aneurismas intracraneales (Al), sector en el que existen diferentes tipos de estents trenzados. Uno de esos tipos es el conocido como "Desviador de Flujo" (FD, por sus siglas en inglés), que está densamente trenzado y se coloca longitudinalmente a lo largo del vaso afectado por el aneurisma y que cubre el cuello del aneurisma. Alternativamente, los estents trenzados de trenzado grueso también se utilizan como andamio para la protección del cuello del Al tras la colocación de una espiral ("coil") endovascular, tal y como se da a conocer en la Patente en Estados Unidos US6010468A.
Los estents se colocan en el lugar deseado mediante un catéter, en operaciones guiadas por imagen, típicamente con imagen por rayos-X, el intervencionista con la ayuda de un marcador de contraste que destaca la localización del lumen del vaso y, en su caso, del aneurisma a tratar. En el caso de los aneurismas, el catéter es insertado en el cuerpo normalmente por arterias, por ejemplo la arteria ilíaca, y es conducido a la ubicación del aneurisma por un radiólogo neuro-intervencionista. Dicho radiólogo seleccionará la posición en que se coloca el lado distal del estent y progresivamente irá desenvainando el estent hasta que esté completamente liberado en el vaso tratado.
Los estents presentan ia dificultad de que a priori no se conoce la porosidad final del estent cuando éste se coloca en el interior del cuerpo y de cuyo valor depende tanto la cantidad de flujo que entra en el aneurisma a tratar como en vasos adyacentes que sean cubiertos por el estent.
La porosidad de un estent al ser colocado en el interior de un vaso se puede aproximar asumiendo que el estent se libera en un vaso recto y de radio constante. Este cálculo consiste en determinar el área de la pared exterior del cilindro que genera el estent, en base a su radio y su longitud, y el área de metal que cubre dicho cilindro, en base al número de hilos, el grosor de cada hilo, su longitud y el número de cruces entre hilos que hay en la superficie del estent. Este procedimiento proporciona aproximaciones poco precisas de la porosidad que tendrá el estent una vez insertado en la vasculatura del paciente, dado que, en general, los vasos son estructuras tubulares heterogéneas tanto en radio como en su morfología tridimensional, presentando curvaturas y torsiones. Cuando un estent se encuentra fuera de una estructura que lo acote, tal como un vaso, tal y como se ha mencionado anteriormente, adopta su radio máximo y longitud mínima en ausencia de tensiones. Sin embargo, si dicho estent se coloca en el interior de un vaso de radio menor al que presenta fuera de una estructura que lo acote, las paredes del vaso acotan la expansión radial del estent, forzando que el dispositivo se expanda longitudinalmente hasta lograr una situación de equilibrio. Esto hace que el estent en el vaso presente una longitud mayor que en el aire. Esto, sumado al hecho de estar desplegado en una estructura tubular curvada provoca que la porosidad dependa del punto de la superficie del estent sobre el que se mida. Por tanto, medir la porosidad de dicho dispositivo antes de su colocación no proporciona valores realistas del comportamiento del estent una vez insertado. El intervencionista no posee las herramientas para estimar a priori la porosidad del estent una vez colocado en el interior del paciente. En el caso de los aneurismas intracraneales, la variación en la densidad de la malla del estent, como resultado de los diferentes grados de expansión y curvatura a la que se somete el estent, hace que el efecto del dispositivo en el flujo sanguíneo en el interior del aneurisma sea difícilmente predecible. Por este motivo, existe la necesidad de disponer de una herramienta que permita predecir con precisión la porosidad final de un estent una vez colocado en el interior del cuerpo.
Existen antecedentes que describen procedimientos para modelar los estents. Los modelos deformables han sido utilizados para simular el comportamiento de un estent cuando es colocado dentro del lumen de un vaso (Larrabide, I. y otros "Fast virtual deployment of self- expandable estents: method and in vitro evaluation for intracranial aneurysmal stenting.", Medical image analysis, 2012, 16(3), 721-730). Sin embargo, dicho procedimiento no permite predecir con la porosidad del estent, dado que no tiene en cuenta su deformación longitudinal.
También se han propuesto otros procedimientos basados en la deformación mecánica de una estructura similar a un cilindro (Cebral, J.R. y Lohner, R. "Efficient simulation of blood flow past complex endovascular devices using adaptative embedding technique" IEEE Transactions on Medical Imaging, 2005, 24(4), 468-476), pero tampoco son capaces de predecir el cambio en la porosidad del estent.
Recientemente, se ha dado a conocer un procedimiento, basado en la utilización de elementos finitos y una descripción detallada del patrón de trenzado, que permite un modelado más preciso del comportamiento mecánico del dispositivo tipo estent (Ma, D. y otros "Computer modelling of deployment and mechanical expansión of neurovascular flow diverter in patient-specific intracranial aneurysms" Journal of biomechanics, 2012, 1-8). Este procedimiento resulta considerablemente preciso a la hora de modelar el comportamiento de un estent, pero la obtención de los modelos resulta extremadamente compleja y computacionalmente costosa.
Otros procedimientos basados en la obtención de imágenes de los lúmenes de los vasos a tratar y el modelado para la determinación del estent más adecuado son los dados a conocer en las solicitudes de Patente Internacional WO2006/093776 y WO2011/038044 y la solicitud de Patente en Estados Unidos US2007/0135707, aunque ninguno de ellos describe su utilización para determinar la porosidad del estent.
La solicitud de Patente Internacional WO2006/093776 da a conocer un procedimiento de modelado de estents basado en la utilización de un sistema de imagen por ultrasonidos para la obtención de imágenes de vasos sanguíneos, la detección de defectos en dichos vasos y la utilización de dichas imágenes para realizar simulaciones gráficas con diferentes estents para comprobar si la longitud y posición son adecuadas.
La solicitud de Patente Internacional WO2011/038044, por su parte, da a conocer un procedimiento automatizado para simular la longitud y la posición de estents basado en la obtención de imágenes del lumen del vaso sanguíneo por medio de tomografía de coherencia óptica. A partir de las imágenes obtenidas, se realiza una reconstrucción tridimensional de los contornos del lumen del vaso, se obtienen datos relativos al diámetro del vaso y a la velocidad, presión y resistencia sanguíneas para finalmente simular y optimizar la longitud y/o posición del estent.
Finalmente, la solicitud de Patente en Estados Unidos US2007/0135707 da a conocer la obtención de imágenes tridimensionales con las que construir un modelo del vaso a tratar para detectar la lesión y sus características y simular el estent a utilizar y la posición en que se colocará.
Los presentes inventores no conocen ningún procedimiento ni sistema que permita determinar la porosidad de un estent o de cualquier otra clase de estructura porosa flexible, tubular o no, cuando es sometida a deformación, mediante el procesamiento de datos representativos de la estructura porosa flexible, es decir sin poder comprobar directamente sobre la estructura porosa flexible qué porosidad tiene, por ejemplo por estar la estructura porosa dispuesta en un lugar inaccesible, como es el caso de un estent implantado en el interior del cuerpo humano.
Existe, por tanto, la necesidad de ofrecer una solución al problema técnico objetivo relativo a cómo determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación, mediante el procesamiento de datos representativos de la misma.
Explicación de la invención
La presente invención constituye, en sus diferentes aspectos, tal solución al arriba mencionado problema técnico objetivo.
En un primer aspecto, la presente invención concierne a un procedimiento para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación, que comprende realizar las siguientes etapas mediante el procesamiento de datos representativos de dicha estructura porosa flexible:
a) generar una primera función (Fs) que define cómo cambia de forma al menos una parte de la estructura porosa flexible, dadas sus coordenadas, al ser sometida a una o más deformaciones geométricas;
b) generar una segunda función (Fp) que define cómo cambia una superficie cubierta, y/o una variable asociada a la misma, para al menos una parte de la estructura porosa flexible, al ser sometida a uno o más cambios de forma;
c) obtener mediante dicha primera función (Fs) unos valores de porosidad de referencia de al menos una región de referencia (en adelante denominada CU-R o celda unitaria de referencia) de la estructura porosa flexible en una configuración de referencia; y d) calcular la porosidad de al menos una región deformada (en adelante denominada
CU-D o celda unitaria deformada) de la estructura porosa flexible que se corresponde con dicha región de referencia pero para una configuración deformada diferente a dicha configuración de referencia, a partir de dichos valores de porosidad de referencia y de al menos dicha segunda función (Fp).
Debe señalarse que la segunda función (Fp) es una función de cambio de área cubierta de la estructura porosa flexible, que está ligada directamente con la porosidad.
Los citados datos a procesar conforman unas respectivas representaciones tridimensionales de la estructura porosa flexible para cada una de las configuraciones: la de referencia y la deformada. En general, la región deformada ha sufrido deformaciones respecto de la región de referencia en una o más dimensiones. Por lo que se refiere á la mencionada variable asociada a la porosidad, en función del ejemplo de realización, ésta es relativa al grado de ocupación del material que conforma la estructura porosa flexible o al grado de espacio intersticial, o espacio libre del material que conforma la estructura porosa flexible. Para un ejemplo de realización preferido, el procedimiento propuesto por el primer aspecto de la presente invención comprende: x1 ) seleccionar, previamente a la etapa c), al menos a dicha región deformada CU-D de la estructura porosa flexible en dicha configuración deformada; y
x2) calcular, posteriormente a la etapa c), la forma de al menos dicha región de referencia CU-R de la estructura porosa flexible utilizando dicha primera función Fs, utilizando las coordenadas correspondientes a la región deformada CU-D.
De manera preferida, la primera función Fs define cómo cambia de forma dicha parte de la estructura porosa flexible en una o más de sus dimensiones que afecten a la porosidad.
Por lo que se refiere al cálculo de la etapa x2), en general en ese cálculo no se tiene en cuenta un posible cambio de posición espacial de la región CU-R respecto a CU-D, aunque el procedimiento de la presente invención también contempla, para otro ejemplo de realización, tener en cuenta tal cambio dé posición espacial, en el caso de que se produjese, en el cálculo de la etapa x2).
De acuerdo a un ejemplo de realización:
la segunda función Fp generada en la etapa b) define cómo cambia el grado de ocupación del material que conforma la estructura porosa flexible para al menos dicha parte de la estructura porosa flexible;
tras la etapa x2) y de manera previa al cálculo de la porosidad de la estructura porosa flexible en la región deformada (CU-D) de la etapa d), el procedimiento comprende calcular el grado de ocupación del material que conforma la estructura porosa flexible para al menos dicha región de referencia CU-R, a partir de dichos valores de porosidad de referencia; y la etapa d) comprende:
d1 ) calcular el grado de ocupación del material que conforma la estructura porosa flexible para al menos dicha región deformada CU-D utilizando la segunda función Fp y el grado de ocupación de la región de referencia CU-R calculado; y
d2) calcular la porosidad en la región deformada CU-D a partir de dicho grado de ocupación de la misma calculado en d1 ) y de su dimensión total.
De acuerdo con una variante de dicho ejemplo de realización, la etapa d2) comprende calcular el grado de espacio intersticial, o espacio libre del material que conforma la estructura porosa flexible, a partir de dicho grado de ocupación, y a partir de dicho grado de espacio intersticial llevar a cabo dicho cálculo de la porosidad realizando el cociente entre espacio intersticial y espacio total de la región deformada CU-D. En general, tanto las partes de la estructura porosa flexible de las etapas a) y b) como las regiones deformada CU-D y de referencia CU-R son elementos de área sobre una superficie perimetral de la estructura porosa flexible (es decir una superficie delimitada por dos planos de sección paralelos de la estructura porosa flexible), aunque, de manera menos preferida, en lugar de elementos de área pueden utilizarse elementos de volumen.
De manera preferida, la estructura porosa flexible es tubular, tal como un estent o cualquier otra clase de estructura tubular porosa flexible, como por ejemplo una estructura porosa insertada o que cubra un conducto o tubo instalado en una ubicación de difícil acceso o de acceso muy restringido, como sería el caso, por ejemplo, de un área contaminante o tóxica, tal como radiactiva (como sería el caso de una instalación nuclear).
No obstante, debe resaltarse que la presente invención no está limitada a ninguna clase de estructura porosa flexible en particular, sino que abarca cualquier estructura porosa flexible, tubular o no tubular (por ejemplo un sistema de embolización de aneurismas WEB®), de cualquier forma y composición que, por la razón que sea, no permita o no sea aconsejable determinar su porosidad mediante una inspección visual directa, por lo que ésta deba determinarse en base al procesamiento de datos representativos de la misma. Tales razones son, por ejemplo, las citadas anteriormente, es decir que la estructura esté implantada en el cuerpo humano o ubicada en un área contaminante o tóxica, o de otra índole, como sería el caso de estructuras de tamaño micrométrico cuya inspección, incluso mediante técnicas de microscopía, resulta dificultosa cuando son sometidas a deformación. Para el caso en que la estructura porosa flexible sea un estent, éste es, en general, de los anteriormente citados dispositivos tipo estent auto-expandibles que, opcionalmente, tienen capacidad para expandirse por calor, que se insertan en un vaso dentro del cuerpo en forma comprimida radialmente y que mecánicamente pasan a una posición expandida radialmente.
La presente invención es aplicable tanto a los estents trenzados como a los no trenzados, siempre que el estent cambie su porosidad cuando varía su configuración espacial. En general, para el caso en que la estructura porosa flexible es tubular, la mencionada superficie perimetral es la superficie perimetral exterior de la estructura tubular porosa flexible.
La mencionada primera función Fs define, según un ejemplo de realización preferido, cómo cambia de forma la superficie de la estructura porosa flexible al ser sometida a una o más deformaciones geométricas, es decir partiendo de CU-D, dando lugar a CU-R.
Por lo que se refiere a la segunda función Fp, de acuerdo a un ejemplo de realización preferido, ésta define cómo cambia la superficie cubierta y/o la mencionada variable asociada a la misma para un elemento de superficie de la estructura porosa flexible, al ser sometida a uno o más cambios de forma, es decir partiendo de la superficie cubierta en CU- R dando lugar a la superficie cubierta en CU-D.
De manera preferida, el procedimiento propuesto por el primer aspecto de la invención comprende realizar las etapas x1), x2) y dicho cálculo de la porosidad de la región deformada (CU-D) de la estructura porosa flexible para varias regiones deformadas CU-D de la estructura porosa flexible y sus correspondientes regiones de referencia CU-R, donde, preferentemente, las regiones deformadas CU-D no se superponen entre sí. De acuerdo con un ejemplo de realización, las regiones deformadas CU-D ocupan completamente la superficie perimetral de la estructura porosa flexible, comprendiendo el procedimiento dividir la superficie perimetral en dichas regiones deformadas CU-D de manera previa a la etapa x1 ). El procedimiento propuesto por el primer aspecto de la presente invención comprende procesar los varios valores de porosidad obtenidos en las correspondientes etapas d) para realizar una o más de las siguientes acciones, de acuerdo con unos ejemplos de realización:
- determinar la distribución espacial de la porosidad por la estructura porosa flexible; - obtener un valor de porosidad que combine al menos varios de dichos valores de porosidad, para una zona de la estructura porosa flexible que englobe a varias regiones deformadas CU-D; y
- representar visualmente sobre un modelo tridimensional de la estructura porosa flexible la distribución espacial de la porosidad para regiones deformadas CU-D individuales y/o agrupaciones de regiones deformadas CU-D.
De acuerdo con un ejemplo de realización, la configuración de referencia corresponde a una situación en la que la estructura porosa flexible está liberada en un medio en el que no está sujeta a tensiones externas que la deformen.
Para un ejemplo de realización alternativo, la configuración de referencia se corresponde a una situación en la que la estructura porosa flexible está deformada pero con una deformación de referencia que es diferente a la de la configuración deformada. Para el caso en que la estructura porosa flexible es tubular, de acuerdo con una variante de dicho ejemplo de realización alternativo, la mencionada deformación de referencia es una deformación que mantiene a la estructura tubular porosa flexible recta y con un radio uniforme a lo largo de toda su longitud. Otra clase de deformaciones de referencia también son posibles para otros ejemplos de realización, tales como las que hacen que la estructura porosa flexible adopte una forma curvada, tal como una toroidé.
Por lo que se refiere a la configuración deformada, de acuerdo con un ejemplo de realización, para tal configuración deformada la estructura porosa flexible adopta un radio y una morfología tridimensional heterogéneos, donde dicha morfología tridimensional heterogénea incluye como mínimo una curvatura y/o al menos una torsión.
De acuerdo con un ejemplo de realización, en dicha configuración deformada la estructura porosa flexible adopta una forma cónica. Según un ejemplo de realización, los datos que conforman las anteriormente mencionadas representaciones tridimensionales son obtenidos mediante simulación.
De manera alternativa, los datos que conforman las representaciones tridimensionales son obtenidos directamente sobre una estructura porosa flexible real colocada cubriendo una superficie exterior de un elemento, macizo o hueco, o una superficie interior delimitadora de una parte hueca de un elemento. Cuando tal elemento es un tubo (tal como un vaso sanguíneo), la mencionada parte hueca es la delimitada por la pared interior del tubo, pudiendo disponerse la estructura porosa flexible, en este caso tubular, cubriendo a dicho tubo o adosada a la pared interior del mismo.
Según un ejemplo de realización, el procedimiento comprende llevar a cabo el cálculo de la porosidad para varias configuraciones espaciales deformadas, con deformaciones diferentes, correspondientes a varias respectivas posiciones adoptadas por la estructura porosa flexible en dicha simulación o en relación a dicho elemento.
En general, los valores de porosidad de referencia dé la región de referencia CU-R son conocidos (por ejemplo proporcionados por el fabricante de la estructura porosa flexible) y se encuentran registrados en memoria, donde el procedimiento comprende realizar dicha obtención de dichos valores de porosidad de referencia de dicha región de referencia CU-R accediendo a los mismos en dicha memoria. Para el caso, más habitual, en que la porosidad de la estructura porosa flexible es uniforme para toda la estructura, los mencionados valores de porosidad de referencia son relativos a toda la estructura, no únicamente a dicha región de referencia CU-R.
Para el caso en que tales valores de porosidad de referencia no sean en principio conocidos, la mencionada obtención de los mismos se lleva a cabo determinándolos por cualquier método conocido, tal como a partir de una inspección visual directa de la estructura porosa flexible en su posición de referencia.
En una realización preferente el procedimiento de la presente invención se utiliza en el campo médico o veterinario para la predicción de la porosidad de estents cuando dichos estents se colocan en el interior de cuerpos vivos. El procedimiento de la presente invención se puede llevar a cabo con la ayuda de uno o varios programas de ordenador, es decir, como un procedimiento implementado por ordenador. En un segundo aspecto, la presente invención concierne a un sistema para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación, que comprende medios de procesamiento de datos con acceso a unos valores de porosidad de referencia de al menos una región de referencia CU-R de la estructura porosa flexible en una configuración de referencia, y que implementan un algoritmo para el procesamiento de datos representativos de dicha estructura porosa flexible para el cálculo de la porosidad según el procedimiento del primer aspecto.
Un tercer aspecto de la presente invención concierne a un programa de ordenador que incluye instrucciones de código que cuando se ejecutan en un ordenador implementan las etapas del procedimiento del primer aspecto.
De acuerdo con un ejemplo de realización, el sistema comprende:
- medios de computación que incluyen a dichos medios de procesamiento; y
- medios de visualización (tal como una pantalla) configurados para, bajo el control de dichos medios de computación, mostrar una representación tridimensional de la estructura porosa flexible para la configuración deformada con la distribución espacial de la porosidad calculada para regiones deformadas CU-D individuales y/o agrupaciones de regiones deformadas CU-D. Para un ejemplo de realización, los medios de computación están configurados para llevar a cabo dicho cálculo de la porosidad para varias configuraciones deformadas, con deformaciones diferentes, correspondientes a varias respectivas posiciones adoptadas por la estructura porosa flexible, y para controlar a los medios de visualización para que muestren una representación tridimensional de la estructura porosa flexible para dichas configuraciones deformadas con sus respectivas distribuciones espaciales de la porosidad para regiones deformadas CU-D individuales y/o agrupaciones de regiones deformadas CU- D. Se permite así que, para el caso en que la estructura porosa flexible sea un estent, de manera previa a su implante en, por ejemplo, un vaso sanguíneo, el cirujano pueda comprobar cómo varía la distribución de la porosidad para diferentes posiciones del estent en relación al vaso sanguíneo, para así escoger la más adecuada para el implante. En el presente documento, los términos "estructura vascular", "vaso", "vasos" se refieren a arterias, arteriolas, venas, intestino, recto y cualquier otra estructura de tipo tubular presente en el cuerpo humano o animal, que sea susceptible de ser tratada con estents. En el presente documento, los términos "estent", "dispositivo de tipo estent" se refieren a estents trenzados, no trenzados y equivalentes. Además, la presente invención abarca tanto estents de radio constante (cilindricos) como estents de radio no constante (cónicos, combinaciones de cónicos/cilindricos, entre otros).
Para una expansión homogénea de un estent trenzado es posible relacionar el ángulo de entrelazamiento para diferentes radios de expansión con la porosidad del estent, que en esta situación será constante en toda su superficie. Esto permite una validación experimental del procedimiento propuesto por la presente invención.
Una vez obtenida la porosidad final del estent para cada posición, ésta se puede representar sobre la representación tridimensional del estent mediante un código de color (u otra clase de código) asociado al rango de valores, entre 0 y 1 , de la porosidad. Dicho código de color se puede obtener por cualquiera de los métodos conocidos en el estado de la técnica.
Una ventaja adicional del procedimiento de la presente invención es que permite identificar las regiones en las que el estent presenta porosidad nula, bloqueando la circulación a través de la malla del estent. Tales regiones pueden presentar riesgos para el paciente tales como, en el caso de desviadores de flujo sanguíneo, la falta de irrigación a regiones afectadas por ramas colaterales. Breve descripción de los dibujos
Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que: La Figura 1 muestra, en perspectiva, un estent liberado en el aire que adopta una estructura tubular (a), así como una vista de una sección transversal del mismo (b) y un detalle del entrelazado (c).
La Figura 2 muestra, a la izquierda, el detalle de la vista (c) de la Figura 1 , y, a su derecha, una vista ampliada de parte del mismo que corresponde al cruce entre dos hilos del estent, en la que se observa la diferencia de área cubierta en dos posiciones de cruce. La Figura 3 muestra, a su izquierda, al desarrollo de un estent cortado a lo largo de su longitud y extendido sobre un plano y, a su derecha, un detalle de la estructura y el área ocupada por un elemento de hilo que une dos cruces.
La Figura 4 corresponde a un detalle de un estent en una configuración deformada al encontrarse implantado en un vaso corporal, vista izquierda, y del mismo estent desplegado en una posición o configuración de referencia, vista derecha. La Figura 5 es una gráfica que muestra la relación de cambio de porosidad para cada elemento de área del estent, según el Ejemplo 4, que se describirá en el siguiente apartado.
Descripción detallada de unos ejemplos de realización
Tal como se ha descrito hasta aquí, los presentes inventores han desarrollado un procedimiento para determinar la porosidad y la distribución de la misma para una estructura porosa flexible. Dicho procedimiento permite determinar con una elevada exactitud la porosidad final y su distribución y variación espacial para un estent en base a la deformación respecto a una posición o configuración de referencia. En el presente apartado, el término "radio de referencia" se refiere al radio adoptado por el estent en una configuración de referencia y expresado como una función de alguna de las variables de diseño, u otra característica del estent, en dicha configuración de referencia, y el término "longitud de referencia" se refiere a la longitud adoptada por el estent en la posición de referencia. Por tanto, el estent adopta la "longitud de referencia" cuando posee su "radio de referencia".
En este apartado se centrará la descripción del procedimiento para el caso en que la estructura porosa flexible es un estent colocado o a colocar en una estructura vascular, y las regiones CU-R y CU-D son elementos de área, utilizándose el término CU-D para referirse a cualquier elemento sobre la superficie del estent una vez implantado, y el término CU-R para referirse al elemento equivalente a CU-D en la posición o configuración de referencia.
En el presente apartado se denomina ángulo de entrelazado a cada uno de los ángulos diferentes que presentan los hilos del estent respecto a su dirección longitudinal, área ocupada a la superficie cubierta por los hilos del estent, área libre a la superficie no cubierta por los hilos del estent, y porosidad a la relación entre razón de área libre para un área total determinada en la superficie del estent.
Tal y como se ha descrito en un apartado anterior, el procedimiento de la presente invención se fundamenta en el análisis de la deformación local de la estructura del estent una vez colocado. Este cálculo requiere de la definición de una relación del cambio de área del estent en función del cambio de su configuración geométrica, relación la cual se define por la mencionad anteriormente función Fs. También es necesario definir una función que describa de qué forma se modifica el área ocupada (o directamente la porosidad) en la superficie del estent al deformar dicha superficie, lo cual se lleva cabo mediante la función Fp, descrita en un apartado anterior.
La función que determina el cambio de área total del estent con las variaciones en su geometría se determina en dos direcciones que definen esa transformación entre superficies, es decir: Fs = Fs1 + Fs2.
Por un lado, en la sección transversal del estent, Fs1, el cambio de área total del estent se define por el cambio en su perímetro debido a la expansión radial. Para deformaciones del estent sin simetría circular, la transformación la define la razón entre la longitud de arco en la posición de referencia y la longitud de arco una vez el estent se adapta a la superficie en la que se despliega.
Por otro lado, en la dirección longitudinal, Fs2, el cambio de área está determinado por el cambio en la longitud del estent al expandirse en la estructura tubular que lo acota. Está función puede determinarse con distintas metodologías. Una forma, con valor constante a lo largo de todo el estent, es definir esta función como la razón entre la longitud en la posición de medida y la longitud en la posición de referencia. Otra forma puede ser atendiendo a los distintos grados de expansión que sufre el estent en función de su posición en el vaso tal y como se detalla en la patente ES2459244B1. Cuanto mayor sea el grado de detalle con el que se defina esta función mayor será la aproximación que se obtenga en el resultado respecto al caso real.
La función que define el cambio en el área ocupada respecto a deformaciones en la superficie del estent, Fp, se puede definir por varios métodos. Esta función puede determinarse de forma empírica midiendo el área del estent y la cantidad de hilo visible al desplegar el dispositivo en diversos cilindros rectos de radio variable. De forma analítica puede definirse calculando la variación del área ocupada en el estent. Para esto se supone una distribución para los hilos sobre la superficie y se calcula, para dicha distribución, cómo varía la superficie superpuesta entre pares de hilos dados diferentes diámetros de estent. En cada caso, la superficie ocupada en el estent es la superficie que ocupa cada hilo multiplicada por el número de hilos menos la superficie de hilo superpuesta en los cruces. Otra forma de extraer esta función de forma analítica es definir un elemento de área en el estent tal que, bajo transformaciones rígidas de este elemento se pueda cubrir la superficie del estent. El cálculo de la función de cambio de área ocupada se determina deformando el elemento de superficie y determinando como se adapta su área ocupada a la nueva configuración.
Una vez determinadas las funciones Fs y Fp, de acuerdo con un ejemplo de realización, el procedimiento de la presente invención para determinar la porosidad de un estent al ser colocado en una estructura 3D comprende las siguientes etapas:
E1. Obtener una representación tubular del estent en la posición de referencia (20 en la Figura 4) con valores de porosidad conocidos, o porosidad de referencia.
E2. Obtener una representación tubular del estent en su posición desplegada de estudio (21 en la Figura 4).
E3. Dividir la superficie del estent en un conjunto de elementos de área CU-D tales que cubran toda su superficie y preferentemente no se superpongan (CU-D: elemento 23 en la Figura 4).
E4. Calcular CU-R (22 en la Figura 4), es decir su forma, en la configuración de referencia R, mediante la utilización de Fs (paso 24 en la Figura 4), donde CU-R es equivalente a CU-D.
E5. Calcular el área cubierta en el elemento CU-R dada la porosidad de referencia en la posición CU-R.
E6. Calcular el área cubierta en CU-D a partir de la función Fp que relaciona las áreas cubiertas en CU-D y CU-R (paso 25 en la Figura 4).
E7. Calcular la porosidad en el elemento CU-D como el cociente entre el área no cubierta y el área total de CU-D;
E8. Repetir los paso 4), 5), 6) y 7) para todos los CU-Ds.
Algunos de los pasos anteriores pueden obviarse, para otro ejemplo de realización, tal y como se describió en un apartado anterior, en particular cuando para el cálculo de la porosidad no es necesario determinar primero el área ocupada. Específicamente, para tal ejemplo de realización, la función Fp define cómo cambia la porosidad de la estructura porosa flexible, y, por tanto las etapas E5 y E6 no son necesarias, y se sustituyen por una sola etapa que comprende calcular la porosidad de CU-D utilizando directamente la función Fp y los valores de porosidad de referencia de CU-R. En las Figuras 1 a 4 se muestran diferentes representaciones del estent y de partes del mismo, de manera más o menos esquemática.
En particular, en la Figura 1 se muestra al estent en perspectiva (a), formado por una serie de hilos entrelazados, una sección transversal del estent (b) y una porción ampliada del mismo con un detalle del entrelazado de los hilos el estent (c). En la figura se detallan la longitud del estent -1-, el diámetro -2-, el ángulo de trenzado -3-, la longitud entre dos cruces del estent -4-, la proyección longitudinal y transversal, a lo largo del perímetro, de la distancia entre cruces -5- y -6-, la distancia entre cruces a lo largo del perímetro -7- y el espesor del hilo -8-.
El detalle de la vista (c) de la Figura 1 también se encuentra representado en la Figura 2 (vista izquierda) junto con una ampliación del mismo (vista derecha) que ilustra el cruce entre dos hilos y cómo cambia su área al someter al estent a una deformación. En la figura se detallan: ángulo de trenzado -3-, longitud entre dos cruces del estent -4-, proyección longitudinal y transversal, a lo largo del perímetro, de la distancia entre cruces -5- y -6-, distancia entre cruces a lo largo del perímetro -7- y espesor del hilo -8-, el ángulo de cruce cuando los hilos son perpendiculares -17-, los ángulos de cruce para una posición arbitraria -15 y -16- (y su complementario -18-), así como la longitud de la zona de solapamiento para una posición arbitraria -14-.
El desarrollo de un estent como el de la Figura 1 se ilustra en la vista izquierda de la Figura 3, la cual, a su derecha, muestra un detalle de la estructura y el área ocupada por un elemento de hilo que une dos cruces del estent. En la figura se detalla la longitud del estent - 1-, la longitud del perímetro -19-, el espesor del hilo -8-, los ángulos de cruce, a lo largo del trenzado y su complementario, -3- y -9-, las áreas no ocupadas por metal -10- y -11-, dos cotas indicativas de las medidas del hilo -12- y -13- y la longitud de hilo entre dos cruces -4-.
Finalmente, y de manera más esquemática (ya que no se ilustran los hilos del estent), en la Figura 4 se ilustra, en su vista izquierda, al estent insertado en un vaso corporal -26-, adoptando una configuración deformada -21-, y, en su vista derecha, al estent en una configuración de referencia -20- en la qué, en este caso, el estent se encuentra desplegado adoptando una forma cilindrica. En la figura se ha señalado, en el estent deformado -21-, una región deformada CU-D de área del estent seleccionada -23-, y, en el estent en la configuración de referencia -20-, la correspondiente región en la posición de referencia, o región de referencia CU-R -22-, así como la representación esquemática de los pasos para determinar el cálculo de la porosidad en CU-D, determinar CU-R a partir del área CU-D usando Fs -24- (etapa E4), y determinación de la cantidad de metal ocupado en CU-D una vez conocido en CU-R a través de Fp -25- (etapa E6).
En el procedimiento de la presente invención, la representación del estent y ventajosamente del vaso donde será colocado, se proporciona en forma de unas superficies tridimensionales, las cuales se pueden obtener mediante cualquier procedimiento conocido en la técnica, por ejemplo, mediante segmentación de imagen de una imagen angiográfica (Antiga, L. y otros "An image-based 5 modeling Framework for patient-specific computacional hemodynamics", Medical and biological engineering and computing, 2008, 46(11 ), 1097-1112) y posterior reconstrucción de la superficie (Lorensen, W.E. y Cline, H.E. "Marching Cubes: A high resolution 3D Surface construction algorithm", Computer Graphics, 1987, 21 , 4). Las superficies tridimensionales de la estructura del estent y del vaso se pueden representar mediante mallas poligonales, en las que se puede ajustar la resolución para obtener la información relevante de su morfología. Tal como se ha mencionado anteriormente, dichas técnicas son conocidas en la literatura, y se puede emplear cualquiera de ellas siempre que permita describir la morfología del vaso en la región en que el estent será colocado y la morfología del propio estent. También es posible aplicarlo a una simulación tridimensional del posiciohamiento del estent, siempre que se conozca su posición inicial y final en el vaso y sus radios.
Con el procedimiento de la presente invención no solo es posible predecir la porosidad de un estent real o simulado una vez colocado en el interior de un vaso, sino que también es posible detectar regiones en las que podría haber mala posición del estent en las paredes de la estructura vascular, como puede ser la oclusión o cobertura total o parcial de vasos ramificados.
Con la utilización del procedimiento de la presente invención es posible que el radiólogo neuro-intervencionista planifique el tratamiento y conozca la porosidad en cada posición del estent antes de la realización de dicho tratamiento y, por tanto, seleccionar el estent más adecuado y el lugar en que debería colocar dicho estent. Además, el procedimiento de la presente invención se implementa, según el tercer aspecto de la invención, mediante un programa de ordenador que permite que la determinación de la porosidad final del estent se lleve a cabo con una mayor rapidez y precisión. A continuación se describen una serie de ejemplos de determinación de porosidad, o de variables asociadas, aplicando el procedimiento propuesto por la presente invención.
Ejemplos Ejemplo 1
Determinación de la relación de cambio de área cubierta por metal de la celda unitaria para una configuración de referencia. La configuración seleccionada es aquella en la cual el estent se libera sin estar sujeto a tensiones externas. En esta posición la celda unitaria puede definirse como la totalidad del estent para un único ángulo de trenzado. De esta forma es posible calcular la relación de cambio de área cubierta por metal con el área total a partir de deformar radialmente la celda unitaria, todo el estent en este caso, teniendo en cuenta que la longitud de cada hilo es constante y que la cantidad de metal que cubre la superficie es igual a la superficie que ocupa cada hilo (longitud por espesor) menos la cantidad de metal que se solapa en los cruces.
El área total ocupada por el estent puede calcularse a partir del diámetro Φ y la longitud L del estent.
A-total = .π ■ φ ■ Lst ent
La cantidad de metal en los cruces se calcula en base al área que ocupa el rombo de la Figura 2 multiplicado por el número de cruces del estent, esta relación puede expresarse como:
A cruces = (Nhü , /2) ■
sin(a)
Figure imgf000021_0001
En este caso Atotai representa el área total ocupada por la superficie del estent, A^ces define el área en los cruces entre hilos, Nhii0s es el número de hilos del estent, Lstent define la longitud del estent, I es el espesor de cada hilo, α es el ángulo entre hilos (es decir el doble del ángulo -3- indicado en la Figura 1 ) y Lc es la componente longitudinal de la distancia entre dos cruces consecutivos, elemento -4- en la Figura 3.
En la siguiente tabla se muestran los valores de área que ocupa la superficie del estent respecto al área de metal para un estent de 48 hilos con diámetro 4 mm, longitud 16 mm, 0,04 mm de espesor en cada hilo y 1560 cruces y una distancia entre cruces consecutivos a lo largo del hilo de 0,3611 , para distintas posiciones deformadas del estent, y por tanto distintos ángulos a:
Tabla 1
Figure imgf000022_0002
Ejemplo 2
Determinación de la relación de cambio de la celda unitaria para una configuración de referencia. Se selecciona como celda unitaria el rectángulo que ocupa la porción de hilo que dista entre dos cruces consecutivos tal y como se muestra en la Figura 3. La rotación y traslación de este patrón genera un estent completo con un solo ángulo de trenzado para la posición nominal seleccionada. De forma geométrica se pueden determinar el área total y el área ocupada a partir del ángulo a/2 que genera el estent con la dirección longitudinal, indicado como -3- en la Figura 3.
Figure imgf000022_0001
La siguiente tabla muestra el área ocupada por el estent respecto al área total para un estent de 48 hilos con diámetro 4 mm, longitud 16 mm, hilos con espesor de 0,04 mm y 1560 cruces con distancia entre cruces de 0,3611 , para distintas posiciones deformadas del estent:
Tabla 2
Figure imgf000023_0001
Ejemplo 3
Cálculo de la porosidad para un estent de 48 hilos con diámetro 4 mm, longitud 16 mm, espesor de hilo de 0,04 mm, 1560 cruces y una porosidad homogénea de 0,79 en su posición nominal, es decir en su configuración de referencia, se encuentra desplegado en un cilindro homogéneo de 2 mm de diámetro, en su configuración deformada.
El estent adopta una longitud de 21 ,84 mm al adaptarse en el interior del cilindro homogéneo de 2 mm. Se divide la superficie del cilindro en elementos de 1 mm en la dirección longitudinal y 1 ,26 mm sobre el perímetro. Por tanto, el elemento de área seleccionado CU-D tendrá una superficie de 1 ,26 mm2. Para calcular el elemento de superficie CU-R en la configuración nominal, es decir en la de referencia, se calcula la función Fs. Para esto se calcula la transformación de área en la dirección del perímetro y en la dirección longitudinal. En la dirección del perímetro la transformación está dada por la diferencia de arcos para dos radios de 2 mm y 4 mm, esto es, un elemento de arco de 1 ,26 mm sobre un radio de 2 mm corresponde a 2,52 mm de arco sobre un radio de 4 mm. La relación en la dirección longitudinal está determinada por la razón entre las longitudes del estent en su posición de referencia y su posición final, 16 mm frente a 21 ,84 mm, por lo que una longitud de 1 mm en el estent en su posición final corresponde a 0,73 mm en su posición de referencia, por lo que el área correspondiente en la posición nominal corresponde a 2,52x 0,73 = 1 ,83 mm2. Por tanto, conocida la porosidad en la posición de referencia, en este caso 0,79, el área ocupada en esta posición resulta de (1 - 0,79) x 1 ,26 = 0,38 mm2.
El área ocupada en la posición final puede relacionarse con la de referencia calculando las variaciones de área de metal ocupado con las variaciones de área total expuestas en las tablas 1 y 2. El área total del estent en la posición desplegada y en la de posición de referencia se puede calcular a partir de sus diámetros y sus longitudes. En este caso corresponde a 202 mm2 en la posición de referencia y 138 mm2 en la posición desplegada. Teniendo en cuenta los valores de área ocupada para cada posición se estima que la variación de área ocupada con la variación de área total (diferencia del área ocupada dividido entre la diferencia de área total) es del orden de -1/50, que en este caso está calculada como (41 ,4-42,6)/(202-138) = 0,01875, esto es cuando la variación del área total seleccionada es de una unidad en positivo el área ocupada disminuye 1/50 esa cantidad. En el presente caso la variación del área total es de 1 ,26 - 1 ,83 = -0,62 mm2, por lo que el área ocupada en la posición desplegada es de 0,38 - 0,62 * 0,01875 = 0,368 mm2 dando lugar a una porosidad de (1-0,368/1 , 26)=0,708. Ejemplo 4
Cálculo de la porosidad para un estent de 48 hilos con diámetro 4 mm, longitud 16 mm, 0,04 mm de espesor en cada hilo y 1560 cruces y una porosidad homogénea en su posición nominal (de referencia) de 0,79 cuando se encuentra desplegado en un cilindro cónico cuyo diámetro varía de 4 mm a 1 ,5 mm.
El estent presenta una longitud de 19,7 mm al adaptarse en el interior del cilindro cónico, lo que implica un cambio de longitud de un 23%. Se divide la superficie del cilindro en elementos de área de mm en la dirección longitudinal y del total del perímetro en la dirección del perímetro. La relación de cambio de longitud del estent con la circunferencia puede estimarse experimentalmente desplegando el estent sobre cilindros cuyos diámetros varían de 4 mm a 1 ,5 mm, o bien analíticamente teniendo en cuenta que el estent es una estructura tipo muelle de ecuación conocida. En cada segmento de 1 mm se realizan los mismos cálculos que en el ejemplo anterior, teniendo en cuenta que en este caso las variaciones de área ocupada con el área total serán distintas para cada segmento del cono de diferente radio que se vaya tomando. La porosidad en cada segmento se calcula de nuevo a partir de la diferencia de área del segmento en el cono y del tramo de segmento equivalente sobre la posición nominal, así como de las correspondientes áreas ocupadas.
A continuación se detalla el cálculo de la porosidad de alguno de estos segmentos. En primer lugar se realiza la suposición de que cada elemento de 1 mm de longitud tiene un diámetro constante dentro de ese orden de magnitud (la variación del diámetro en cada segmento es del orden de 0,13 mm). Por tanto sé reconstruye el área del estent aplicando el concepto de suma de Riemann. Por otro lado la variación del diámetro desde el inicio, 4mm, hasta el final, 1 ,5 mm, se establece a través de una ecuación lineal, Φ = 4-(2,5/19,7)x, donde x es un número entero que toma valores de 0 a 20 Por último, se puede calcular el cambio de longitud aplicando la ecuación de la hélice. Un estent con 48 hilos implica que en un perímetro en el que se crucen sus hilos existen 24 cruces, lo que da lugar a 65 cruces en la dirección longitudinal para un estent de 1560 cruces en total. Por tanto, el número de vueltas de cada hilo a lo largo de una longitud será 65/48 = 1 ,35 vueltas por hilo. La ecuación de la hélice se expresa matemáticamente como:
Lhilo = Lhelice +,(ri - 1T · φ)2
Donde n es el número de vueltas y Lheíice es la dimensión longitudinal de la hélice, en el presente caso la longitud del estent. Por tanto, para cada segmento de 1 mm y diámetro conocido es posible calcular cuál sería su longitud cuando ocupa su diámetro nominal), 4 mm, sin más que aplicar los cambios de longitud dados por la ecuación de la hélice, nótese que la longitud del hilo es constante para cualquier diámetro y longitud que adopte el estent y que puede calcularse a partir de la posición nominal de longitud de hélice y diámetros conocidos.
El primer segmento, tiene un radio nominal de 4 mm, al no haber cambio de longitud asociado a su diámetro ni a la morfología a la que se adapta, su porosidad coincide con la porosidad nominal. El catorceavo segmento del estent en su posición desplegada en el cilindro cónico presenta un diámetro de 2,22 mm, lo que implica un área de 2,22*pi*1 = 6,97 mm2 sobre un segmento de 1mm de longitud. Con el fin de calcular la longitud del segmento cuando el estent se encuentra en su posición nominal, o longitud nominal, se aplicando la ecuación de la hélice como sigue. En primer lugar, y dado que la longitud del hilo es constante, se iguala la ecuación para dos posiciones de diámetro conocido, en este caso para un diámetro de 4 mm (posición nominal) para la cual Lheiice es igual a la longitud nominal del estent, es decir 16 mm, y para un diámetro de 2,22 mm (posición desplegada), para n = 1 ,35. Por tanto:
162 + (1 ,35 · π■ 4)2 = L2 hei¡ce desplegada + (1 ,35■ 71 ' 2,22)2
Donde Lhei¡ce desplegada es la longitud de la hélice correspondiente a la posición desplegada para una diámetro de 2,22 mm. Por tanto:
Ueiice desplegada = (162 + (1 ,35■ 7C■ 4)2 - (1 ,35 · π■ 2,22††* = (162 + (1 ,35■ π)2 *(42 - 2,222))0'5 Lo que da un valor para Lhei¡Ce desplegada de 21 ,33 mm. Considerando que la longitud de la hélice se reduce de 21 ,33 mm a 16 mm al pasar de la posición desplegada a la nominal, aplicando una regla de 3 un segmento de 1 mm de longitud en su posición desplegada se reducirá a un segmento de longitud nominal igual a (21 ,33 mm * 1 mm)/16 mm, es decir de valor igual a 0,74 mm, por lo que corresponde a un área de 0,74*4*π = 9,30 mm2, que para una porosidad nominal de 0,79 supone un área ocupada de (1-0,79)*9,30 = 1 ,95 mm2. Suponiendo que el factor corrector con el área es constante, equivalente al calculado en el ejemplo 3, el área ocupada en la posición catorceava será 1 ,95+(6,97-9,30)/50 = 1 ,9 mm2, lo que da lugar a una porosidad de 1- (1 ,9/6,97) = 0,72. La relación de cambio de porosidad para cada elemento del estent insertado en el cilindro cónico se muestra en la Figura 5, donde para la distancia de 19 mm señalada en la gráfica el estent se encuentra adaptado a la porción del cilindro cónico de 1 ,59 mm de diámetro.
La presente invención también es aplicable a la determinación de la porosidad de una estructura porosa flexible de forma no tubular, trenzada o no, cuya superficie esta generada por elementos de forma conocida y dispuestos en un determinado orden tal como un sistema WEB®. Este tipo de estructura porosa al ser sometida a una deformación modifica tanto su forma como su porosidad en la superficie de la estructura en base a una nueva disposición de los elementos que la conforman. Un experto en la materia podría introducir cambios y modificaciones en los ejemplos de realización descritos sin salirse del alcance de la invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Procedimiento para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación, que comprende realizar las siguientes etapas mediante el procesamiento de datos representativos de dicha estructura porosa flexible:
a) generar una primera función (Fs) que define cómo cambia de forma al menos una parte de la estructura porosa flexible, dadas sus coordenadas, al ser sometida a una o más deformaciones geométricas;
b) generar una segunda función (Fp) que define cómo cambia una superficie cubierta, y/o una variable asociada a la misma, para al menos una parte de la estructura porosa flexible, al ser sometida a uno o más cambios de forma;
c) obtener mediante dicha función (Fs) unos valores de porosidad de referencia de al menos una región de referencia (CU-R) de la estructura porosa flexible en una configuración de referencia; y
d) calcular la porosidad de al menos una región deformada (CU-D) de la estructura porosa flexible que se corresponde con dicha región de referencia (CU-R) pero para una configuración deformada diferente a dicha configuración de referencia, a partir de dichos valores de porosidad de referencia obtenidos de la región de referencia (CU-R) y de al menos dicha segunda función (Fp).
2.- Procedimiento según la reivindicación 1 , caracterizado porque dichos datos conforman unas respectivas representaciones tridimensionales de la estructura porosa flexible para cada una de las configuraciones: la de referencia y la deformada.
3. - Procedimiento según la reivindicación 1 , ó 2, caracterizado porque dicha variable asociada a la porosidad es relativa al grado de ocupación del material que conforma la estructura porosa flexible.
4. - Procedimiento según la reivindicación 1 , ó 2, caracterizado porque dicha variable asociada a la porosidad es relativa al grado de espacio intersticial, o espacio libre del material que conforma la estructura porosa flexible.
5. - Procedimiento según la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende:
x1 ) seleccionar, previamente a dicha etapa c), al menos dicha región deformada (CU-
D) de la estructura porosa flexible en dicha configuración deformada; y
x2) calcular, posteriormente a dicha etapa c), la forma de al menos dicha región de referencia (CU-R) de la estructura porosa flexible utilizando dicha primera función (Fs), utilizando las coordenadas correspondientes a la región deformada (CU-D).
6. - Procedimiento según la reivindicación 1 o 5, caracterizado porque dicha primera función (Fs) define cómo cambia de forma dicha parte de la estructura porosa flexible en una o más de sus dimensiones que afecten a la porosidad.
7. - Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque:
dicha segunda función (Fp) generada en la etapa b) define cómo cambia el grado de ocupación del material que conforma la estructura porosa flexible para al menos dicha parte de la estructura porosa flexible;
tras dicha etapa x2) y de manera previa al cálculo de la porosidad de la estructura porosa flexible en la región deformada (CU-D) de dicha etapa d), el procedimiento comprende calcular el grado de ocupación del material que conforma la estructura porosa flexible para al menos dicha región de referencia (CU-R), a partir de dichos valores de porosidad de referencia; y
dicha etapa d) comprende:
d1 ) calcular el grado de ocupación del material que conforma la estructura porosa flexible para al menos dicha región deformada (CU-D) utilizando la segunda función (Fp) y el grado de ocupación de la región de referencia (CU- R) calculado; y
d2) calcular la porosidad en la región deformada (CU-D) a partir de dicho grado de ocupación de la misma calculado en d1 ) y de su dimensión total.
8.- Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque: dicha etapa d2) comprende calcular el grado de espacio intersticial, o espacio libre del material que conforma la estructura porosa flexible, a partir de dicho grado de ocupación, y a partir de dicho grado de espacio intersticial llevar a cabo dicho cálculo de la porosidad realizando el cociente entre espacio intersticial y espacio total de la región deformada (CU-D).
9.- Procedimiento según la reivindicación 1 , caracterizado porque tanto dichas partes de la estructura porosa flexible como dichas regiones deformada (CU-D) y de referencia (CU-R) son elementos de área sobre una superficie perimetral de la estructura porosa flexible.
10. - Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha estructura porosa flexible es tubular.
11. - Procedimiento según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque dicha primera función (Fs) define cómo cambia de forma la superficie perimetral de la estructura porosa flexible al ser sometida a una o más deformaciones geométricas.
12. - Procedimiento según la reivindicación 8, 9 ó 10, caracterizado porque dicha segunda función (Fp) define cómo cambia la superficie cubierta y/o dicha variable asociada a la misma para la superficie perimetral de la estructura porosa flexible, al ser sometida a uno o más cambios de forma.
13. - Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, caracterizado porque comprende realizar las etapas x1), x2) y dicho cálculo de la porosidad de la región deformada (CU-D) de la estructura porosa flexible para varias regiones deformadas (CU-D) de la estructura porosa flexible y sus correspondientes regiones de referencia (CU-R).
14. - Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque las regiones deformadas (CU-D) no se superponen entre sí.
15.- Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque las regiones deformadas (CU-D) ocupan completamente dicha superficie perimetral de la estructura porosa flexible, comprendiendo el procedimiento dividir dicha superficie perimetral en dichas regiones deformadas (CU-D) de manera previa a la etapa x1 ).
16. - Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque comprende procesar los varios valores de porosidad obtenidos en las correspondientes etapas d) para realizar al menos una de las siguientes acciones:
- determinar la distribución espacial de la porosidad por la estructura porosa flexible;
- obtener un valor de porosidad que combine al menos varios de dichos valores de porosidad, para una zona de la estructura porosa flexible que englobe a varias regiones deformadas (CU-D); y
- representar visualmente sobre un modelo tridimensional de la estructura porosa flexible la distribución espacial de la porosidad para regiones deformadas (CU-D) individuales y/o agrupaciones de regiones deformadas (CU-D).
17. - Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la configuración de referencia corresponde a una situación en la que la estructura porosa flexible está liberada en un medio en el que no está sujeta a tensiones externas que la deformen.
18. - Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la configuración de referencia se corresponde a una situación en la que la estructura porosa flexible está deformada pero con una deformación de referencia que es diferente a la de dicha configuración deformada
19. - Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque dicha deformación de referencia es una deformación que mantiene a la estructura tubular porosa flexible recta y con un radio uniforme a lo largo de toda su longitud, en donde dicha estructura porosa flexible es tubular.
20.- Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estructura porosa flexible adopta, para dicha configuración deformada, un radio y una morfología tridimensional heterogéneos, donde dicha morfología tridimensional heterogénea incluye al menos una curvatura y/o al menos una torsión.
21.- Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque los datos que conforman dichas representaciones tridimensionales son obtenidos mediante simulación.
22. - Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque los datos que conforman dichas representaciones tridimensionales son obtenidos directamente sobre una estructura porosa flexible real colocada cubriendo una superficie exterior de un elemento, macizo o hueco, o una superficie interior delimitadora de una región hueca de un elemento.
23. - Procedimiento según la reivindicación 21 ó 22, caracterizado porque comprende llevar a cabo dicho cálculo de la porosidad para varias configuraciones espaciales deformadas, con deformaciones diferentes, correspondientes a varias respectivas posiciones adoptadas por la estructura porosa flexible en dicha simulación o en relación a dicho elemento.
24. - Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha estructura porosa flexible es un estent.
25. - Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en dicha configuración deformada la estructura porosa flexible adopta una forma cónica.
26. - Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos valores de porosidad de referencia de dicha región de referencia (CU-R) son conocidos y se encuentran registrados en memoria, donde el procedimiento comprende realizar dicha obtención de dichos valores de porosidad de dicha región de referencia (CU-R) accediendo a los mismos en dicha memoria.
27. - Sistema para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación, que comprende medios de procesamiento de datos con acceso a unos valores de porosidad de referencia de al menos una región de referencia (CU-R) de la estructura porosa flexible en una configuración de referencia, y que implementan un algoritmo para el procesamiento de datos representativos de dicha estructura porosa flexible para el cálculo de la porosidad según el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 26.
28. - Sistema según la reivindicación 27, caracterizado porque comprende:
- medios de computación que incluyen a dichos medios de procesamiento; y
- medios de visualización configurados para, bajo el control de dichos medios de computación, mostrar una representación tridimensional de la estructura porosa flexible para la configuración deformada con la distribución espacial de la porosidad calculada para regiones deformadas (CU-D) individuales y/o agrupaciones de regiones deformadas (CU-D).
29. - Sistema según la reivindicación 28, caracterizado porque dichos medios de computación están configurados para llevar a cabo dicho cálculo de la porosidad para varias configuraciones deformadas, con deformaciones diferentes, correspondientes a varias respectivas posiciones adoptadas por la estructura porosa flexible, y para controlar a los medios de visualización para que muestren una representación tridimensional de la estructura porosa flexible para dichas configuraciones deformadas con sus respectivas distribuciones espaciales de la porosidad para regiones deformadas (CU-D) individuales y/o agrupaciones de regiones deformadas (CU-D).
30. - Programa de ordenador que incluye instrucciones de código que cuando se ejecutan en un ordenador implementan las etapas del procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 26.
PCT/IB2016/000043 2015-01-26 2016-01-25 Procedimiento, sistema y programa de ordenador para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación WO2016120704A1 (es)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/545,902 US10521553B2 (en) 2015-01-26 2016-01-25 Method, system and computer program for determining the porosity of a flexible porous structure subjected to deformation
ES16709952T ES2944456T3 (es) 2015-01-26 2016-01-25 Procedimiento implementado por ordenador, sistema y programa de ordenador para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación
EP16709952.2A EP3252454B1 (en) 2015-01-26 2016-01-25 Computer-implemented method, system and computer program for determining the porosity of a flexible porous structure subjected to deformation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ESP201530096.1 2015-01-26
ES201530096A ES2578523B1 (es) 2015-01-26 2015-01-26 Procedimiento, sistema y programa de ordenador para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016120704A1 true WO2016120704A1 (es) 2016-08-04

Family

ID=55527933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2016/000043 WO2016120704A1 (es) 2015-01-26 2016-01-25 Procedimiento, sistema y programa de ordenador para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10521553B2 (es)
EP (1) EP3252454B1 (es)
ES (2) ES2578523B1 (es)
WO (1) WO2016120704A1 (es)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7066415B2 (ja) 2018-01-10 2022-05-13 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置、医用画像診断装置及び医用画像処理プログラム

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3791823A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-17 Siemens Healthcare GmbH Expansion parameters of a stent with braided struts
USD965787S1 (en) * 2020-06-15 2022-10-04 The Asan Foundation Stent

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6010468A (en) 1998-03-05 2000-01-04 The Discovery Group, Llc Foot flexion device
US6083257A (en) 1995-11-01 2000-07-04 Biocompatibles Limited Braided stent
WO2006093776A1 (en) 2005-02-28 2006-09-08 Boston Scientific Limited Systems and methods for estimating the length and position of a stent to be applied within a patient
US20070135707A1 (en) 2005-12-09 2007-06-14 Thomas Redel Computerized workflow method for stent planning and stenting procedure
WO2011038044A2 (en) 2009-09-23 2011-03-31 Lightlab Imaging, Inc. Lumen morphology and vascular resistance measurements data collection systems, apparatus and methods
ES2459244B1 (es) 2013-10-31 2014-11-14 Galgo Medical, S.L. Procedimiento para la determinación de la longitud final de stents antes de su colocación

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070021816A1 (en) * 2005-07-21 2007-01-25 The Research Foundation Of State University Of New York Stent vascular intervention device and methods for treating aneurysms

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6083257A (en) 1995-11-01 2000-07-04 Biocompatibles Limited Braided stent
US6010468A (en) 1998-03-05 2000-01-04 The Discovery Group, Llc Foot flexion device
WO2006093776A1 (en) 2005-02-28 2006-09-08 Boston Scientific Limited Systems and methods for estimating the length and position of a stent to be applied within a patient
US20070135707A1 (en) 2005-12-09 2007-06-14 Thomas Redel Computerized workflow method for stent planning and stenting procedure
WO2011038044A2 (en) 2009-09-23 2011-03-31 Lightlab Imaging, Inc. Lumen morphology and vascular resistance measurements data collection systems, apparatus and methods
ES2459244B1 (es) 2013-10-31 2014-11-14 Galgo Medical, S.L. Procedimiento para la determinación de la longitud final de stents antes de su colocación

Non-Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. MAKOYEVA ET AL: "The Varying Porosity of Braided Self-Expanding Stents and Flow Diverters: An Experimental Study", AMERICAN JOURNAL OF NEURORADIOLOGY., vol. 34, no. 3, 9 August 2012 (2012-08-09), US, pages 596 - 602, XP055275846, ISSN: 0195-6108, DOI: 10.3174/ajnr.A3234 *
ANTIGA, L.: "An image-based 5 modeling Framework for patient-specific computacional hemodynamics", MEDICAL AND BIOLOGICAL ENGINEERING AND COMPUTING, vol. 46, no. 11, 2008, pages 1097 - 1112
CEBRAL J R ET AL: "Efficient Simulation of Blood Flow Past Complex Endovascular Devices Using an Adaptive Embedding Technique", IEEE TRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING, IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY, NJ, US, vol. 24, no. 4, 1 April 2005 (2005-04-01), pages 468 - 476, XP011129445, ISSN: 0278-0062, DOI: 10.1109/TMI.2005.844172 *
CEBRAL, J.R.; LOHNER, R.: "Efficient simulation of blood flow past complex endovascular devices using adaptative embedding technique", IEEE TRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING, vol. 24, no. 4, 2005, pages 468 - 476
DIERICK M ET AL: "The use of 2D pixel detectors in micro- and nano-CT applications", NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH. SECTION A: ACCELERATORS, SPECTROMETERS, DETECTORS, AND ASSOCIATED EQUIPMENT, ELSEVIER BV * NORTH-HOLLAND, NL, vol. 591, no. 1, 11 June 2008 (2008-06-11), pages 255 - 259, XP025800923, ISSN: 0168-9002, [retrieved on 20080325], DOI: 10.1016/J.NIMA.2008.03.068 *
DING MA ET AL: "Computer modeling of deployment and mechanical expansion of neurovascular flow diverter in patient-specific intracranial aneurysms", JOURNAL OF BIOMECHANICS, vol. 45, no. 13, 1 August 2012 (2012-08-01), US, pages 2256 - 2263, XP055275656, ISSN: 0021-9290, DOI: 10.1016/j.jbiomech.2012.06.013 *
FABRICE BING ET AL: "Stents and flow diverters in the treatment of aneurysms: device deformation in vivo may alter porosity and impact efficacy", NEURORADIOLOGY, vol. 55, no. 1, 16 August 2012 (2012-08-16), DE, pages 85 - 92, XP055282695, ISSN: 0028-3940, DOI: 10.1007/s00234-012-1082-0 *
IGNACIO LARRABIDE ET AL: "Fast virtual deployment of self-expandable stents: Method and in vitro evaluation for intracranial aneurysmal stenting", MEDICAL IMAGE ANALYSIS, vol. 16, no. 3, 11 May 2010 (2010-05-11), GB, pages 721 - 730, XP055275651, ISSN: 1361-8415, DOI: 10.1016/j.media.2010.04.009 *
LARRABIDE, 1., MEDICAL IMAGE ANALYSIS, vol. 16, no. 3, 2012, pages 721 - 730
LORENSEN, W.E.; CLINE, H.E.: "Marching Cubes: A high resolution 3D Surface construction algorithm", COMPUTER GRAPHICS, vol. 21, 1987, pages 4
MA, D.: "Computer modelling of deployment and mechanical expansion of neurovascular low diverter in patient-specific intracranial aneurysms", JOURNAL OF BIOMECHANICS, 2012, pages 1 - 8
MINSUOK KIM ET AL: "Comparison of Two Stents in Modifying Cerebral Aneurysm Hemodynamics", ANNALS OF BIOMEDICAL ENGINEERING, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS-PLENUM PUBLISHERS, NE, vol. 36, no. 5, 9 February 2008 (2008-02-09), pages 726 - 741, XP019598335, ISSN: 1573-9686 *
WILLIAM E LORENSEN ET AL: "MARCHING CUBES: A HIGH RESOLUTION 3D SURFACE CONSTRUCTION ALGORITHM", COMPUTER GRAPHICS,, vol. 21, no. 4, 1 July 1987 (1987-07-01), pages 163 - 169, XP001377038 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7066415B2 (ja) 2018-01-10 2022-05-13 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像処理装置、医用画像診断装置及び医用画像処理プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US10521553B2 (en) 2019-12-31
ES2578523A2 (es) 2016-07-27
US20180336310A1 (en) 2018-11-22
ES2944456T3 (es) 2023-06-21
EP3252454B1 (en) 2023-03-15
ES2578523R1 (es) 2017-02-22
ES2578523B1 (es) 2017-12-28
EP3252454A1 (en) 2017-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2459244B1 (es) Procedimiento para la determinación de la longitud final de stents antes de su colocación
ES2892960T3 (es) Dispositivos y métodos para el mapeo anatómico para implantes protésicos
ES2886029T3 (es) Métodos para el mapeo anatómico de implantes protésicos
JP7181856B2 (ja) 人工インプラントを有窓性本体に結合するためのシステム、器具、及び方法
JP6083533B2 (ja) マーカーと補強およびマーカーリングとを有するステントグラフト
WO2010090348A1 (ja) 生体の管状器官に使用するステント
JP6232489B2 (ja) 医療器具
Perrin et al. Patient-specific simulation of endovascular repair surgery with tortuous aneurysms requiring flexible stent-grafts
US20130071001A1 (en) Determining the specific orientation of an object
ES2578523B1 (es) Procedimiento, sistema y programa de ordenador para determinar la porosidad de una estructura porosa flexible cuando es sometida a deformación
CN111754621B (zh) 植入血管后的支架展开模拟显示方法、装置、计算机设备和存储介质
IL266123A (en) A method of assisting in the manufacture of a non-foldable measuring instrument that can be implanted
ES2971711T3 (es) Procedimiento de determinación del posicionamiento en posición desplegada de un dispositivo médico implantable tras su expansión en una estructura vascular
ES2874058T3 (es) Stent flexible
WO2017047569A1 (ja) ステント及びステントグラフト
Egger et al. Simulation of bifurcated stent grafts to treat abdominal aortic aneurysms (AAA)
Khan Design optimisation for stent manufacture
Egger et al. Determination, calculation and representation of the upper and lower sealing zones during virtual stenting of aneurysms
Zeinali-Davarani et al. Interactions with spine during abdominal aortic aneurysm enlargement and its biomechanical effects
US20120109275A1 (en) Stent with radially asymmetric force distribution
Zwierzak In vitro characterisation of stent deployment and local arterial strains

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16709952

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016709952

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15545902

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE