Measurement and Numerical Simulation of the Dilatation Behaviour of Coronary Stents

Experiments are carried out to examine the dilatation properties of metallic stents. Therefore a test rig has been developed. Also the dilatation behaviour of stents out of different materials are investigated. Additionally numerical simulations of dilatation are carried out. Because balloon expandable stent systems exist of the stent and a balloon catheter, the balloon catheter is examined before the investigation of the stent systems. The results show a reproducible and similar dilatation behaviour for all stents. Titanium as a material with an advanced biocompatibility shows advantages in the dilatation behaviour against the stainless steel stents. A qualitative equality between simulation and measurement of the dilatation behaviour can be noticed. The results indicate the possibility to numerically simulate and to optimise the dilatation behaviour by a combination of simulation and measurement. The preclinical measurement can be reduced to some prototypes. Messung und rechnergestutzte Simulation des Verhaltens marktgangiger koronarer Stentsysteme Es werden Untersuchungen zum Verstandnis des mechanischen Dilatationsverhaltens an einer eigens dafur entwickelten Prufeinrichtung auserhalb eines Gefases durchgefuhrt und diskutiert. Weiterhin befast sich die vorliegende Arbeit mit dem Verhalten der unterschiedlichen Materialien bei Dilatation. Diese Arbeiten werden begleitet von entsprechenden Finite-Element-Berechnungen sowie licht- und rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen. Da Stentsysteme aus einem Ballonkatheter und einem darauf befestigten Stent bestehen, werden vor der Untersuchung der Stentsysteme die Ballonkatheter einzeln untersucht. Bei der Dilatation der verschiedenen Stents kann eine einheitliche Form der Dilatationskurve festgestellt werden. Dabei zeigt z. B. Titan als bevorzugtes biokompatibles Material Vorteile gegenuber Stahl im Aufweitungsverhalten. Eine Simulation des Dilatationverhaltens last eine qualitative Ubereinstimmung zwischen der Messung und Simulation erkennen. Durch die Kombination von Simulation und Messung ergibt sich also die Moglichkeit das Verhalten neuer Stents numerisch zu simulieren und zu optimieren. Die vorklinische Messung kann sich dabei auf wenige Prototypen beschranken.