Horizontaal testen van kathetersystemen

Katheters worden onder andere gebruikt voor het transport van microwerktuigen in het lichaam van de patiënt. Zo kunnen chirurgen een minimaal invasieve ingreep uitvoeren aan het hart. Anderzijds laat een katheter toe medicijnen rechtstreeks toe te dienen ter hoogte van de infectie of stents te plaatsen zodat een bloedvat open blijft.

Deze kathetersystemen of geleidingsdraden worden verder ontwikkeld om de wrijvingscoëfficiënt en het losmoment te reduceren. De ZwickRoell horizontale AllroundLine testmachine maakt het mogelijk de afschuifkrachten tijdens een simulatie van het invoeren van een katheter met zeer hoge nauwkeurigheid te bepalen. De wrijving van de katheter wordt gemeten terwijl deze door een kunstmatig bloedvat wordt gevoerd. Dit is beter gekend als het zogenaamde "torturous path". De test wordt horizontaal uitgevoerd om de fysiologische toestand van de patiënt tijdens de operatieve ingreep te simuleren.

Speciaal voor deze toepassing heeft ZwickRoell een systeem ontwikkeld dat zowel de traverse van de testmachine als een speciale geautomatiseerde klem aanstuurt. De horizontale AllroundLine testmachine biedt boven en onder de traverse ruimte voor 3D-modellen en vloeistofbaden. In een typische test schuift de machine de katheter over een vooraf bepaalde afstand in de kunstmatige aorta. Aansluitend wordt het sample losgelaten waarna de traverse terugkeert naar het oorspronkelijke startpunt. De pneumatische klem sluit dan terug, waarbij de traverse zich opnieuw in de testrichting beweegt. Deze procedure wordt herhaald tot de katheter zich volledig in het kunstmatige bloedvat bevindt. Met deze volautomatische testprocedure worden kunstmatige bloedvaten met verschillende lengten probleemloos getest. Via de software van de machine kunnen de volgende resultaten berekend worden:

• Meting van de invoerkracht: meting van de kracht nodig voor het invoeren van de katheter doorheen de sheath
• Glijkracht: meting van de kracht nodig voor het voortschuiven van de katheter, de geleidingsdraad of een ander minimaal invasief instrument door het kunstmatige bloedvat
• Schuifefficiëntie: hier wordt via de proximale en distale krachtcel de kracht gemeten die optreedt aan het distale uiteinde van het product bij een gekende proximale kracht
• Bewegingskracht van de geleidingsdraad: meting van de kracht nodig om een geleidingsdraad door een katheter of een ander minimaal invasief instrument te schuiven
• Flexibiliteit: bepaling van de glijding van het katheteruiteinde bij een bepaalde kromming van de geleidingsdraad (bv. 90°)
• Meting van de glijding van de geleidingsdraad en de katheter: vergelijkende test met behulp van de data uit de glijkrachttest voor de bepaling van de invloed van coatings op de bewegingskrachten door het kunstmatige bloedvat

De resultaten kunnen uiterst nauwkeurig berekend worden. Het extreem stijve frame met digitale meet- en regelsturing garandeert dat de tijdens de test gemeten krachten afkomstig zijn van het sample en niet van de machine zelf. De sturing van de machine heeft een zeer hoge resolutie. Daardoor kan de machinetraverse met een tolerantie van minder dan 1 µm gepositioneerd worden. De krachten worden met een nauwkeurigheid beter dan 0,5 % bepaald tot onder 0,1 mN.