Evaluation of mechanical properties of self-expanding metal stents for optimization of tracheal collapse in dogs

Can J Vet Res. 2022 Jul;86(3):188-193.

Abstract

The objective of this study was to compare the mechanical properties, including radial, axial, and bending forces, of various self-expanding metal stents with different wire diameters. The radial forces generated through longitudinal and cylindrical compression, along with axial and bending forces, were measured and used to evaluate the mechanical properties of 3 types of self-expanding metal stents (n = 3); the most suitable type was further assessed with 4 different wire diameters (n = 3). The D-type stent (double-wire woven uncovered nitinol stent) had the highest radial force and the lowest axial force and hence, was the most suitable for clinical use; however, its bending force was the lowest, corroborating the results of the axial force measurements. Therefore, the D-type stent was further evaluated using the following wire diameters: i) 0.127, ii) 0.152, iii) 0.178, and iv) 0.203 mm. When the wire diameter was increased by 0.025 mm, the measured radial, axial, and bending forces increased significantly. Thus, the adequate wire diameter should be determined based on the anatomical structure of stents. The mechanical properties of self-expanding stents should be considered in selecting the optimal design for tracheal collapse in dogs.

L’objectif de cette étude était de comparer les propriétés mécaniques, incluant les forces radiale, axiale et de flexion, de différentes endoprothèses métalliques auto-expansibles ayant des fils de diamètres différents. Les forces radiales générées par la compression longitudinale et cylindrique, avec les forces radiale et de flexion, ont été mesurées et utilisées pour évaluer les propriétés mécaniques de trois types d’endoprothèses métalliques auto-expansible (n = 3); le type le plus approprié étant ensuite évalué avec quatre diamètres différents de fil (n = 3). L’endoprothèse de type D (endoprothèse en nitinol non recouverte tissée à double fil) avait la force radiale la plus élevée et la force axiale la plus faible et ainsi, était la plus appropriée pour utilisation clinique; toutefois, sa force de flexion était la plus faible, corroborant les résultats les mesures de la force axiale. Donc, l’endoprothèse de type D a été évaluée davantage en utilisant les diamètres de fil suivants: i) 0,127, ii) 0,152, iii) 0,178, et iv) 0,203 mm. Lorsque le diamètre du fil était augmenté de 0,025 mm, les forces radiale, axiale, et de flexion mesurées augmentèrent de manière significative. Ainsi, le diamètre de fil adéquat devrait être déterminé basé sur la structure anatomique de l’endoprothèse. Les propriétés mécaniques des endoprothèses auto-expansibles devraient être prises en considération lors de la sélection du design optimal pour un collapse de la trachée chez le chien.(Traduit par Docteur Serge Messier).

MeSH terms

  • Animals
  • Dogs
  • Metals*
  • Stents* / veterinary

Substances

  • Metals