ステントの試験

精度の高い材料特性値を得る中で、半径方向への圧縮強さはステントにとって最も重要な試験です。ステントは狭い血管内でもしっかりとポジションされ血管の収縮を防ぐのに十分な半径方向への耐性が保たれなければなりません。ASTM F3067 では 半径方向へのバルーンによる拡張及びステント自身の拡張圧縮試験が記載されています。

ツビックでは小型試験機 zwickiLine を使い、人体の温度をシュミレーションするために37℃のチャンバーを装着した試験ソリューションを提供しています。半径方向の力を測定するBlockwise による半径方向の圧縮冶具は様々な径や長さのステントを試験するために特別にデザインされています。この試験では動脈によるステントに対する圧力及び表面に一様に分散した圧力をシュミレーションするクサビグリップによる戻る力を測定します。ステントが挿入され、半径方向に予め設定された径まで圧縮、その後解放。testXpert III 試験ソフトウェアが試験プロセスをサポートし測定を行います。自己変形補正するばかりではなく、ツビックローエル試験機から生ずる試験中の微細な摩擦や感勢力までも考慮しています。

ステントシステムのシュミレーションには詳細な材料特性が必要となります。ステントシステム全体の試験に加え、構成部品であるワイヤーやステントストラットに対しても試験を行う場合があります。この試験には、引張強さ、破談時のひずみに加え最小降伏点の測定などが含まれます。これは1軸引張荷重下において材料が永久伸びを示さない荷重を測定します。ひずみの測定を効率的かつ高精度で行うには伸び計を使用します。伸び計で直接材料の変位を測定するため不確からしさは劇的に減少します。

ツビックローエルは幅広いレンジの試験機と多くの伸び計を提供しています。試験アプリケーションに応じて最も最適な伸び計を選択することが重要です。試験測定中に試験片に接触するかどうかが大きな差です。クリップオン伸び計は最も安価なソリューションですが、直接試験片に取り付け試験片にダメージを与える事もあるため時に測定結果に誤りが出る時もあります。細いワイヤーなどの測定にはこの点はリスクとなります。クリップオン伸び計そのものの重さによって試験片に曲げモーメントがかかるリスクもあります。さらに、ナイフエッジがスリップしワイヤーにダメージを与える危険性もあります。安全かつ高精度なひずみの測定には非接触タイプの伸び計を使用する事をお勧めしています。

ツビックローエルの非接触伸び計、 レーザー伸び計 は様々な材料の引張、圧縮そして曲げ試験用に作られています。レーザー伸び計は試験片表面にスペックルパターンを作り、そのパターンをデジタルカメラで記録しながら変位の測定を行います。このパターンは試験片表面に仮想のゲージマークを作り、荷重を受け変位していく動きを特殊なアルゴリズムを使いトラックしていきます。2つの画像を評価する事で分可能 0.15μm 以下で試験片の変位を測定しています。この非接触ひずみ測定は、ニチノール製のステントでも使用され、変形の開始から破断時のひずみまで、FEM シミュレーション用の正確な材料特性を取得します。
ツビックローエルは様々なレーザー伸び計のモデルを提供しています。レーザー伸び計コンパクトタイプではカメラを1つだけ使い測定しており、短い試験片や薄い試験片に最適です。このレーザー伸び計は ISO 9513 の Class 0.5 (ASTM E83 の Class B2) の要求に準し、ツビックローエル全てのテーブルトップタイプとフロアタイプの AllroundLine 材料試験機とともに使用出来ます。さらに高精度で極小の変位を測定するには レーザー伸び計 Compact HPも提供しています。このタイプは分解能0.04μm 実現しました。

レーザー伸び計ではほんの2、3秒で様々な標点間距離の設定が出来ます。加えて、装着脱も容易に行え、試験プロセスを大きく自動化することが出来、試験に必要な人的資源や時間も節約できます。これにより試験の質を高めることが可能となります、なぜならば自動化により様々な影響を軽減でき生産プロセスの1つに効率的に試験をフィットさせる事が出来るからです。温度チャンバーを使った試験もまた可能となっています。