Veja como o SIMULIA Abaqus auxilia na modelagem de Stent

Vamos começar este artigo desejando que não precisemos utilizar o produto que vamos aqui falar, especialmente que tenhamos sempre muita saúde para ter uma longeva e agradável vida… mas claro que, independentemente da forma que a levamos, até mesmo por questões genéticas, todos estamos suscetível a problemas cardíacos, vasculares, coronários, enfim, onde o uso de Stent é um procedimento com função vital.

Mas o que é um Stent? Para que serve? Como funciona?

Stent é um tubo malha fino, cilíndrico que é inserido dentro de uma artéria, vaso sanguíneo ou ducto para manter a estrutura aberta. O Stent comprimido é montado em um cateter que é inserido no local afetado por meio de uma pequena incisão. Após inserido, ele é então expandido, o que alarga o duto e fornece suporte que evita o estreitamento do duto, como podemos ver na animação a seguir:

Um dos materiais utilizados na produção de Stents é o Nitinol, conhecido como liga com memória de forma. Esse tipo de material é metálico e tem capacidade de, depois de sujeitos a deformações, voltar a um estado inicial como resultado de aumento de temperatura, pressão ou condições de tensão. Os efeitos de memória ocorrem devido a mudanças na estrutura cristalina do material. Normalmente esse tipo de material, em baixas temperatura, apresenta um limite de elasticidade baixo e pode, facilmente, ser trabalhado para adaptar a uma forma que será mantida. Quanto então este material for exposto a temperaturas, acima da sua temperatura de transformação, a sua estrutura cristalina oferece variações, provocando o seu retorno à forma original.

Como você pode notar, não estamos falando de um comportamento metálico fácil de ser caracterizado, como ocorre com aços tipo 1020, 304, etc. Este tipo de material é caracterizado como super elástico. Pela sua alta complexidade, aliada a nobreza de sua liga, é automático refletirmos sobre o alto custo de projeto, experimento e dos produtos que utilizam essas ligas, ou seja, durante o desenvolvimento de Stents e produtos com materiais com tamanha complexidade de propriedades mecânicas, ter auxílio de uma ferramenta da simulação estrutural que permita simular a capacidade de retração, expansão e todos os fenômenos que ocorrem durante esses processos é uma mão na roda.

O SIMULIA Abaqus é uma solução de simulação robusta com solver da maior qualidade, garantindo resultados precisos na caracterização deste tipo de produto. Utilizando o SIMULIA Abaqus, podemos utilizar diferentes abordagens para caracterizar a superelasticidade deste material e, com isso, extrair as respostas adequadas do problema para validação do produto com segurança de sabermos exatamente como o Stent (por exemplo) vai se comportar quando inserido dentro do paciente. Além de avaliar e validar o produto, o uso de ferramentas de simulação proporciona diferentes insights, fazendo com que tenhamos informações sobre pontos fracos da estrutura e até mesmo capacidades de otimização, buscando um produto mais eficiente e com processo de inserção menos invasivo e danoso.

Na figura abaixo é possível observar algumas informações referentes a realização de um estudo estático não linear de Stent usando o SIMULIA Abaqus com modelo simétrico (1/6).

Quando falarmos em simulação estrutural, ou seja, quando estamos interessados em análises estáticas, modais, dinâmicas, flambagem, térmicas, não lineares, dinâmica explícita e até mesmo elementos discretos (simulação de partículas), o SIMULIA Abaqus é a solução adequada e proporciona modelos constitutivos para criar simulações realistas que permitem aos usuários simular o mundo em que vivemos. Se você gostou desse conteúdo, aproveite para ver, no vídeo abaixo, uma revisão de um estudo de Stent usando Abaqus, mostrando as informações particulares deste tipo de modelagem e a análise dos resultados das etapas de utilização do produto.

Interessante não é? Para saber mais sobre como o Simulia Abaqus pode ajudar no desenvolvimento dos seus projetos, entre em contato com um dos nossos especialistas.