Trança

Nov 21, 2023

25 de maio de 2018 Por Heather Thompson

Para obter rigidez em hastes de cateteres intervasculares, os fabricantes geralmente usam aço inoxidável ou nitinol – mas esses materiais não são adequados para ressonância magnética. Felizmente, fibras de baixo custo oferecem uma alternativa viável.

William Li e Steve Maxson, Adam Spence

[Imagem cortesia de Adam Spence]

As hastes do cateter intervascular são projetadas para serem relativamente rígidas na extremidade proximal, para facilitar o empurrão e o torque do cateter conforme ele avança pelo corpo. A haste proximal é unida a uma extremidade distal flexível para permitir a passagem da ponta do cateter por vasos cada vez menores.

Normalmente, as hastes de cateter reforçadas são construídas usando um design composto que consiste em um material de revestimento interno lubrificante, como PTFE ou HDPE, para rastreamento do fio-guia; e uma bainha externa, geralmente de Pebax, poliuretano ou PA12 com durômetros variados, desde a extremidade proximal até a ponta distal. As hastes de cateter não reforçadas são geralmente frágeis e requerem uma trança contínua embutida na tubulação do cateter para fornecer torção e capacidade de empurrar, mantendo a flexibilidade e a resistência à torção. Mais comumente, a trança é um metal como aço inoxidável ou nitinol.

Raios-X, incluindo fluoroscopia e tomografia computadorizada (TC), são os métodos de imagem comuns em cardiologia intervencionista. Mas a fluoroscopia expõe o paciente e o pessoal médico à radiação ionizante. Este é um problema para o paciente durante intervenções repetidas (especialmente para crianças) e também para o pessoal médico, que deve monitorar seus próprios níveis de dosagem. Além disso, a fluoroscopia gera apenas uma projeção 2D.

A ressonância magnética (RM) apresenta várias vantagens sobre a fluoroscopia na orientação de intervenções cardíacas. A ressonância magnética, que envolve uma interação complexa de campos magnéticos e de radiofrequência (RF), não usa radiação ionizante perigosa, permitindo varreduras repetidas. E as varreduras de ressonância magnética podem ser orientadas em três dimensões em tempo real, fornecendo contraste de tecidos moles de alta resolução em comparação com imagens baseadas em raios-X.

Os materiais trançados tradicionalmente metálicos embutidos nas hastes dos cateteres são ferromagnéticos e, portanto, não são compatíveis ou seguros para uso com ressonância magnética. Esses metais ferromagnéticos causam perda de sinal (artefatos) e resultam em distorção de imagem de ressonância magnética. Além desses problemas de visibilidade, há riscos de segurança pela força exercida pelo campo magnético no metal da trança e pelo aquecimento induzido por RF do reforço da trança metálica incorporado ao cateter.

Em um estudo realizado por Losey AD et al. em 2014 no Departamento de Radiologia e Imagem Biomédica da UCSF, diferentes materiais trançados foram analisados ​​durante varreduras de ressonância magnética em 1,5 Tesla e 3 Tesla. Durante uma varredura de 15 minutos, a trança de nitinol mostrou um aumento de temperatura de 0,45°C a 1,5 Tesla e 3,06°C a 3 Tesla; testes subsequentes para cateteres trançados de tungstênio e PEEK não mostraram aquecimento durante os exames.

Figura 1: Módulo de tração ou elástico (escala logarítmica) de várias fibras poliméricas e reforços metálicos.

Figura 2: Resistência à tração (escala logarítmica) de várias fibras poliméricas e fios metálicos.

Figura 3: Custo relativo de várias fibras poliméricas e reforços metálicos.

Figura 4. Suscetibilidades magnéticas de materiais seletivos.

Os requisitos de material trançado incluem biocompatibilidade, radiopacidade, resistência à tração, módulo de tração e custo do material. Os gráficos deste artigo mostram as propriedades mecânicas (módulo de tração e resistência à tração), bem como os custos relativos de monofilamentos e materiais trançados.

Outra propriedade importante para compatibilidade com MRI é a suscetibilidade magnética do material trançado, ou a medida da propensão do material a se tornar magnetizado quando colocado no campo magnético. O gráfico final deste artigo mostra a suscetibilidade magnética de fibras comuns e materiais de trança metálica. Polímeros e tecido humano são compatíveis com MRI com índices de suscetibilidade magnética muito baixos (<1 × 10-5, diamagnéticos) e muito pouca distorção de imagem, mesmo se estiverem muito próximos da região da imagem. O aço inoxidável incompatível com ressonância magnética possui um alto índice de suscetibilidade magnética (>1 × 10-2, ferromagnético), o que significa distorção da imagem mesmo quando está muito longe da região da imagem.