WO2018117788A1 - Proceso de manufactura de endoprótesis vasculares con control adaptativo de tensión - Google Patents

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WO2018117788A1
WO2018117788A1 PCT/MX2016/000174 MX2016000174W WO2018117788A1 WO 2018117788 A1 WO2018117788 A1 WO 2018117788A1 MX 2016000174 W MX2016000174 W MX 2016000174W WO 2018117788 A1 WO2018117788 A1 WO 2018117788A1
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forming core
movements
tension
self
adaptive
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PCT/MX2016/000174
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Inventor
Rolando SEGURA ARMENTA
Héctor Aurelio MIRANDA DURÁN
Dino Alejandro PARDO GUZMÁN
Hiram GUTIÉRREZ LIZÁRRAGA
Original Assignee
Segura Armenta Rolando
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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F2/00Filters 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
    • A61F2/82Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/86Stents in a form characterised by the wire-like elements; Stents in the form characterised by a net-like or mesh-like structure

Definitions

  • the present invention has its preponderant field of application in the automatic manufacture of expansion stent devices, used for the treatment of conditions related to blockages in blood vessels.
  • a product of these technologies is the stent or stent, a cylindrical expandable metal mesh that adapts when placed inside the arteries, other vessels and even other hollow organs (such as the bile duct or trachea) to solve previously formed obstructions.
  • Self-expanding stents are often made of a shape memory material, which is usually the nickel-titanium alloy known as Nitinol.
  • Nitinol the nickel-titanium alloy
  • US20040127970 refers to a hybrid expandable polymer bond stent for implantation in a body lumen, such as a coronary artery together with a method of manufacturing the stent.
  • Said stent generally includes a series of longitudinally aligned metal cylindrical rings on a common axis and interconnected by a series of polymeric bonds. Polymer links are formed by applying polymer layers between the rings and laser ablation of excess material.
  • WO1997016133 describes a method for manufacturing stents by braiding and welding, as well as a delivery device for deploying the device.
  • US20100211161 claims a stent formed by cutting a tube for create a matrix of struts that are more or less parallel to each other and to the longitudinal axis of the tube, the grooved tube being radially expandable to an arrangement in which the struts exhibit a zigzag pattern in successive loops around the circumference of the device.
  • US20140222184 describes the application of molds for the manufacture of intraluminal stents and methods for their manufacture.
  • US7780721 discloses a method for manufacturing a helical stent that includes the steps of providing a stent body with struts arranged around its circumference in turns and with bridges connecting the struts in adjacent turns.
  • the manufacturing cell integrates mechanical transmission devices characterized by their flexibility and self absorption of instantaneous variations in torque, adaptive tension control devices for the self-adjustment of the tension in a critical optimum range so that the stent tissue geometry is keep completely homogeneous and free of unwanted variations, two motors that drive movements in 2 degrees of freedom of movement, an automatic guide device for axial positioning, a rotating pressure mechanism for the forming core, characterized by dimensional adaptability to the core formed while maintaining a uniform pressure as well as allowing the change of part in maximum 2 movements, an intelligent control server for multifactor modeling of physical variables, a multi platform operator interface characterized by its connectivity with loT technologies, these parts and their c Oponents are described below.
  • -Base structure Manufactured from a standard structural profile in the industry, its configuration can be adapted to virtually any change required by possible adaptations, updates and / or improvements to the meshing system.
  • -Transmission by synchronous band Conformed by a specific synchronous belt and pulley system for this application in order to absorb possible variations in torque derived from the meshing process itself. Another of its characteristics that gives advantages to this application is that of being able to grant a higher torque or precision ratio if the process requires it by exchanging its basic components.
  • -Axial movement mechanism Converts the rotary movement of the transmitted motor to an auger system in order to obtain great precision in the axial displacement of the meshing guide. This characteristic, in combination with the adjustment available to the mesh guide base, results in a very complete range of positions and angles in the system to adapt to the geometries required by the stent meshing process.
  • 9.-Cable coil carrier axis adaptive tension control device characterized by in-line measurement and self-tension adjustment by the self-adjusting mechanical pressure drive.

Abstract

Proceso de manufactura de endoprotesis vasculares conformado por la combinación de procesos, herramentales y materiales para construir tejidos de material con memoria dimensional sobre un núcleo de formado, integrando dispositivos de transmisión mecánica caracterizados por su flexibilidad y auto absorción de variaciones instantáneas en torque derivadas de los movimientos inherentes al proceso, control de tensión adaptativa integral caracterizado por la medición en línea y auto ajuste de la tensión en un rango óptimo crítico para que la geometría del tejido de endoprotesis vascular se mantenga completamente homogénea y libre de variaciones no deseadas, al menos dos motores que impulsan los movimientos en por lo menos 2 grados de libertad de movimiento, al menos un dispositivo automático de guía para el posicionamiento axial del material de memoria dimensional caracterizado por auto adaptarse a la geometría especifica del núcleo de formado, un mecanismo de presión rotativa para el núcleo de formado, caracterizado por la adaptabilidad dimensional al núcleo de formado mientras mantiene una presión uniforme así como permitir el cambio de pieza en máximo 2 movimientos, un servidor de control inteligente para modelación multifactorial de variables físicas como tensión, posición, presión, desplazamiento, torque y velocidad, adquiridas por dispositivos de medición y análisis en tiempo real, caracterizado por el análisis, generación de indicadores, control automático adaptivo del proceso y la asistencia en la toma de decisiones por un operador, una interface de operador multi plataforma caracterizado por su conectividad con tecnologías loT.

Description

PROCESO DE MANUFACTURA DE ENDOPRÓTESIS VASCULARES
CON CONTROL ADAPTATIVO DE TENSIÓN
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención tiene su campo de aplicación preponderante en la fabricación automática de dispositivos endoprótesis expandióles, utilizados para tratamiento de padecimientos relacionados con obstrucciones en vasos sanguíneos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El desarrollo de nuevas tecnologías a nivel vascular permite lograr cada vez mayor seguridad y beneficios para los pacientes que puedan requerir de esta opción terapéutica, mejorando así los resultados y minimizando los efectos adversos o no deseados. Un producto de estas tecnologías es la prótesis endovascular o endoprótesis, una malla metálica expandible cilindrica que se adapta al ser colocada en el interior de las arterias, otros vasos e incluso otros órganos huecos (como la vía biliar o tráquea) para solucionar obstrucciones previamente formadas. Las endoprótesis auto expansibles se fabrican a menudo de un material con memoria de forma, que normalmente es la aleación de níquel-titanio conocida como Nitinol. Actualmente no se encuentran muchas invenciones registradas respecto a su fabricación, pero a continuación se destacan algunas patentes referentes a este tipo de productos.
La patente US20040127970 se refiere a una endoprótesis híbrida de enlace de polímero expandible para su implantación en un lumen corporal, tal como una arteria coronaria junto con un método para fabricar el la endoprótesis. Dicha endoprótesis incluye generalmente una serie de anillos cilindricos metálicos alineados longitudinalmente sobre un eje común e interconectados por una serie de enlaces poliméricos. Los eslabones de polímero se forman aplicando capas de polímero entre los anillos y ablación por láser del exceso de material. La patente WO1997016133 describe un método para fabricación de endoprótesis mediante trenzado y soldadura, así como un dispositivo de suministro para desplegar el dispositivo. Así mismo, la patente US20100211161 reclama una endoprótesis formada por corte de un tubo para crear una matriz de puntales que se encuentran más o menos paralelos entre sí y al eje longitudinal del tubo, siendo el tubo ranurado radialmente expandible hasta una disposición en la que los puntales exhiben un patrón en zigzag en bucles sucesivos alrededor de la circunferencia del dispositivo. Por otro lado la patente US20140222184 describe la aplicación de moldes para la fabricación de endoprótesis intraluminales y métodos para su fabricación. Con relación a la anterior, la patente US7780721 detalla un método para fabricar una endoprótesis helicoidal que incluye las etapas de proporcionar un cuerpo de de endoprótesis con puntales dispuestos alrededor de su circunferencia en giros y con puentes que conectan los puntales en vueltas adyacentes.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Los detalles característicos de la presente invención se muestran claramente en la siguiente descripción y en la figura que se acompaña, la cual se menciona a manera de ejemplo por lo que no debe considerarse como una limitante para dicha invención.
La celda de manufactura integra dispositivos de transmisión mecánica caracterizados por su flexibilidad y auto absorción de variaciones instantáneas en torque, dispositivos de control de tensión adaptativa para el auto ajuste de la tensión en un rango óptimo crítico para que la geometría del tejido de endoprótesis vascular se mantenga completamente homogénea y libre de variaciones no deseadas, dos motores que impulsan los movimientos en 2 grados de libertad de movimiento, un dispositivo automático de guía para el posicionamiento axial, un mecanismo de presión rotativa para el núcleo de formado, caracterizado por la adaptabilidad dimensional al núcleo de formado mientras mantiene una presión uniforme así como permitir el cambio de pieza en máximo 2 movimientos, un servidor de control inteligente para modelación multifactoríal de variables físicas, una interface de operador multi plataforma caracterizado por su conectividad con tecnologías loT, estas partes y sus componentes se describen a continuación. 1. -Estructura base: Fabricada de perfil estructural estándar en la industria, su configuración puede adaptarse a prácticamente cualquier cambio en forma requerido por posibles adaptaciones, actualizaciones y/o mejoras al sistema de mallado.
2. -Motores: Motores de pasos de alto torque, su capacidad de torque es prácticamente el doble al obtenido en motores de la misma clasificación estructural
(nema 17). Estos motores se caracterizan por su gran precisión en movimiento y alto torque a bajas velocidades. Se utilizan como propulsión para los dos ejes de movimiento del sistema.
3. -Transmisión por banda síncrona: Conformado por un sistema de banda y poleas síncronas específicos para esta aplicación con el objeto de absorber posibles variaciones en torque derivadas del proceso mismo de mallado. Otra de sus características que otorga ventajas a esta aplicación es la de poder otorgar una relación mayor de torque o precisión en caso de requerirlo el proceso mediante el intercambio de sus componentes básicos. 4,-Mecanismo de movimiento axial: Convierte el movimiento rotatorio del motor transmitido a un sistema de tornillo sinfín con objeto de obtener una gran precisión en el desplazamiento axial de la guía de mallado. Esta característica, en combinación con el ajuste con que cuenta la base para guía de mallado genera como resultado una gama muy completa de posiciones y ángulos en el sistema para adaptarse a las geometrías requeridas por el proceso de mallado de endoprótesis.
5.-Sistema de presión para montaje de endoprótesis: mecanismo de presión rotativa para el núcleo de formado, caracterizado por la adaptabilidad dimensional al núcleo de formado mientras mantiene una presión uniforme, así como permitir el cambio de pieza en máximo 2 movimientos. 6.-Dispositivo guía para mallado: dispositivo automático de guía para el posicionamiento axial correspondiente a la coordenada requerida en cada etapa del proceso de tejido.
7.-endoprótesis vascular, se caracteriza también por su forma geométrica variable. 8.-Lector de posición de la pieza durante el proceso de formado de malla.
9.-Eje porta bobina de cable: dispositivo de control adaptativo de la tensión caracterizado por la medición en línea y auto ajuste de la tensión por el accionamiento mecánico de presión auto regulable.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Proceso de manufactura de endoprótesís vasculares conformado por la combinación de procesos, herramentales y materiales para construir tejidos de material con memoria dimensional sobre un núcleo de formado, caracterizado por: a.- Dispositivos de transmisión mecánica, caracterizados por su flexibilidad y auto absorción de variaciones instantáneas en torque derivadas de los movimientos inherentes al proceso de manufactura de endoprotesis que se describe,
b.- Control de tensión adaptativa integral caracterizado por la medición en línea y auto ajuste de la tensión en un rango óptimo crítico para que la geometría del tejido de endoprotesis vascular se mantenga completamente homogénea y libre de variaciones no deseadas.
c- Al menos dos motores que impulsan los movimientos de los dispositivos de transmisión mecánica en por lo menos 2 grados de libertad de movimiento.
d. -AI menos un dispositivo automático de guía para el posicionamiento axial correspondiente a la coordenada requerida en cada etapa del proceso de tejido del material de memoria dimensional, caracterizado por auto adaptarse a la geometría especifica del núcleo de formado.
e. - Un mecanismo de presión rotativa para soporte del núcleo de formado, caracterizado por la integración con dispositivos de transmisión mecánica, adaptabilidad dimensional al núcleo de formado mientras mantiene una presión uniforme, disminución de tiempo de ciclo por su operación de cambio de pieza en máximo 2 movimientos.
f. - Un servidor de control inteligente para modelación multifactorial de variables físicas como tensión, posición, presión, desplazamiento, torque y velocidad, adquiridas por dispositivos de medición y análisis en tiempo real, caracterizado por el análisis, generación de indicadores, control automático adaptivo del proceso y la asistencia en la toma de decisiones por un operador.
g. - Interface de operador multi plataforma con comunicación nativa al servidor de control inteligente, caracterizado por su conectividad con tecnologías loT Un proceso como el descrito en Reivindicación 1 para el control adaptativo de la tensión caracterizado por la medición en línea y auto ajuste de la tensión por el
2. - Accionamiento mecánico de presión auto regulable que en combinación con los elementos del proceso descritos en la reivindicación 1, se logra mantener de manera autónoma la tensión en un rango óptimo crítico para que la geometría del tejido de endoprotesis vascular se mantenga completamente homogénea y libre de variaciones no deseadas, también se caracteriza por combinarse con el servidor de control inteligente se implementa un control por aprendizaje recurrente en tiempo real (RTRL) de la tensión.
3. - Un dispositivo según la reivindicación 1, está caracterizado por una matriz variable de guías mecánicas distribuidas por la superficie del núcleo según el patrón de diseño de la endoprotesis vascular, se caracteriza también por su forma geométrica variable y su capacidad de integración con los elementos descritos en la reivindicación 1.
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