心脏病是美国成年人死亡的主要原因,血管支架是确保患者活得更长、更健康的关键医疗设备。有各种各样的支架,在大小和强度范围内的各种应用。血管支架的力学测试包括在各种失效模式下测试血管支架试样,包括弯曲、扭转、拉伸、压碎、磨损和疲劳。这篇博客文章涵盖了一些测试类型和推荐的设备来测试血管支架。

血管支架

对于医疗产品来说,安全性和有效性对产品的成功至关重要。血管支架是植入原生或移植血管的空心管状结构,属于III类医疗器械,需要上市前批准。它们的目的是作为机械径向支持,以增强血管的开放超过设备的预期设计寿命。设备性能和预期用途取决于广泛测试的结果,包括在通用试验机上进行机械测试。亚博用户登录

机械试验类型

负载支架的失败可能导致支架血管径向支持的丧失或支架支架支架穿孔血管。应力-应变分析,结合疲劳分析和加速耐久性测试,提供了设备耐久性的指示。以下是可以对血管支架进行的力学测试列表。

弯曲测试

需要弯曲测试来表征展开支架的灵活性和展开前支架系统在支架和球囊区域的灵活性。根据接下来的测试程序,支架的弯曲灵活性可以从力-挠度图和/或跨中弯矩-跨中曲率图中获得。ASTM F2606提供了气球膨胀支架和支架系统的三点弯曲程序指南。

显示抗弯强度的测试报告

建议对血管支架以及支架系统和输送系统的弯曲柔韧性进行研究。

  • 弯曲弹性部署支架显示血管支架的弯曲特性,以及这些特性是否符合血管的自然弯曲。
  • 支架系统例如,前置支架的输送系统,弯曲灵活性测量系统通过血管解剖跟踪的能力,以及导管远端输送路径上是否可能发生血管损伤。
  • 最后是弯曲柔韧性交付系统该系统由用于在目标部位输送和部署支架的导管组成,有助于评估输送系统的单独作用以及所安装的支架如何影响支架系统的整体灵活性。

弯曲试验可以使用固定跨距或可变跨距进行。

  • 固定跨度弯曲测试方法允许力与挠度的比较,而不依赖于支架长度。
  • 变跨距弯曲试验方法将允许弯矩臂长对于任何给定的支架长度最大化,从而最大限度地减少在给定的应用载荷和/或挠度下的非弯曲变形的可能性。通过比较给定跨中弯曲曲率下的跨中弯矩,可以比较不同跨长下的弯曲柔度,研究弯曲荷载随跨长的变化规律。

疲劳测试

为了确定支架因典型循环血管直径扩张而导致的支架失效,需要进行疲劳测试。循环血管直径扩张的定义是随着血液循环的每一次脉冲的压力变化而引起血管内径的变化。它评估了诸如微动、磨损、磨损和断裂等失效模式。通过向受限的测试体积中注入一定量的液体,通过流体动力脉冲加载,将血管支架标本暴露于与生理相关的直径膨胀水平。ASTM F2477测试的典型持续时间是10年,相当于每分钟72次,或至少3.8亿次循环。

疲劳测试期间的实时显示

径向加载

径向载荷,垂直于圆柱体的纵轴并施加于支架的外圆柱表面,是确定血管支架是否具有足够的抗作用于其上的力并保持血管通畅所必需的。根据设备的类型和临床考虑,可以通过多种测试输出显示对这些负载的阻力:径向强度、塌陷压力或慢性向外力。ASTM F3067概述了支架的径向测试程序。根据标准,支架的径向测试将根据支架类型(球囊膨胀性与自膨胀性)以及所使用的设备(分段头、吊带或液压/气动)而有所不同。设备的选择是基于临床效果和支架类型的限制。

拉伸试验

拉伸测试需要确定用于开发血管支架的材料的极限拉伸强度、屈服强度和延伸率。如果镍钛诺作为血管支架形成的原料,平台应力和弹性应变极限也应进行测试和规定。ASTM F2516涵盖了镍钛超弹性材料的拉力测试。FDA还建议在支架部署后报告支架的应力-应变反应。其他需要报告的后处理力学性能包括泊松比、弹性模量和耐久极限。

扭力测试

对于需要承受扭转力的支架输送系统,建议进行扭转测试。如果演示不成功,可能会导致设备故障或血管损伤。当远端尖端不能自由旋转时,应通过旋转导管近端直至失效来测量支架输送系统的扭矩强度。应报告每个测试样品的失效旋转次数和失效模式。

根据血管支架的类型、位置和预期用途,其他测试可能包括抗压性、抗扭结性、耐腐蚀性、涂层完整性等。

测试设备

ADMET测试系统是一种多功能仪器,能够测试各种材料和产品。多年来,我们与许多医疗设备制造商合作开发测试解决方案,以确保他们的产品符合必要的规格。ADMET的MTESTQuattro控制器软件有助于满足FDA CFR 21第11部分的要求,无论何时测试程序发生变化,都可以创建文档跟踪。这些更改将导致创建一个记录,该记录表明更改了什么、何时以及由谁更改了。

请看下面用于测试血管支架的测试系统的选择。2020欧洲杯亚博 与我们的销售工程师合作,根据您的测试应用程序获得更多关于标准和定制通用测试系统的信息。

eXpert 4000微量检测仪

专家4000MicroTesters旨在与显微镜一起工作,并可与潜水测压元件和浴室中的夹具一起设置,以测试液体环境中的医学样品。

下面的视频显示了一个自定义的测试应用程序,其中拉伸疲劳载荷应用于橡胶环,使用eXpert 4000框架和可连接的浴槽和潜水夹具。

eXpert 5900疲劳测试系统

专家5900系列台式动态试验机是紧凑,安静的电动力测试系统,用于确定材料和部件在拉伸,压缩或弯曲下的耐久性。ADMET动态疲劳测试系统的用户可以选择两种控制器:MTESTQuattro高速闭环控制器或DC1X动态疲劳控制器。

eXpert 5900疲劳弯曲试验

MTESTQuattro可编程生成正弦,方形和三角形波形。用户可以动态手动调整控制增益和终点值,或激活振幅控制,使控制器自动调整终点值,以确保满足动态疲劳测试系统的预期目标。

DC1x控制器是一个理想的,具有成本效益的解决方案,基本循环疲劳测试应用。它提供基本的正弦,方形和三角形波形。振幅控制是一个标准的补偿程序,跟踪反馈信号,并自动调整振幅和设定值控制值,直到达到所需的峰谷水平。它是在负载控制下循环测试的理想选择,测试系统或试样特性随时间变化。在测试期间,用户可以查看峰值/谷值和完成的循环数。

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eXpert 7600单柱通用测试系统

专家7600系列机器能够对血管支架试样进行各种力学测试,包括拉伸、压缩、穿刺等。如果您的测试要求超过我们的标准系统提供,我们可以修改行程,速度或增加一个扭转驱动器双轴测试,以满足您的需求。8 kHz伺服回路率确保准确,可重复,可靠的测试。

eXpert 9000扭转测试系统

专家9000系列台式扭转试验机可用于垂直或水平方向的静态和疲劳测试应用。最大的扭转刚度和最小的轴向摩擦实现与滚轮滑架设计。反作用扭矩传感器可以安装到尾件或旋转扭矩传感器可以安装到驱动轴,以适应广泛的应用。在卧式机器的情况下,在测试期间,尾座可以自由漂浮或夹紧。自重滑轮系统设有所有扭矩测试仪,用于施加单轴拉伸或压缩力。所有扭力测试仪在两个方向上都具有无限旋转功能。

注:所有测量设备的正确校准在医疗设备测试中是至关重要的。ADMET遵循ASTM校准程序进行可溯源校准。

结论

血管支架上市前批准时应包括所有测试的完整测试报告,因为测试有助于支持血管支架的安全性和有效性。监管部门的批准要求包括测试样本信息、测试方案、方案偏差、测试参数和验收标准、原始数据、测试结果和数据分析。从试验结果得出的结论和结论的临床意义也建议最终提交。机械测试应由精确的通用测试系统进行,该系统配备有控制和软件,可产生可重复和可靠的结果。2020欧洲杯亚博 讨论医疗器械测试设备和最适合您的应用。

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