偏向できるガイドワイヤーの設計最適化

長年にわたり、利用可能なカテーテルとガイドワイヤの先端の設計は、そのジオメトリが主に常識と実験に基づいているさまざまな形に進化してきました。ただし、従来の機器の先端形状は簡単に変更およびテストできますが、偏向できるガイドワイヤの先端の長さはできません。したがって、元の機器の適切な寸法を決定するためには、他のアプローチが必要です。この論文では、ガイドワイヤーの偏向可能な先端のさまざまな部分の長さを、最適化問題として定式化し、末梢血管系のいくつかのターゲット分岐をチューニングするのに適した設計を取得するための目的とします。偏向可能な先端の設計とターゲット分岐のジオメトリとの間の直接的な関係が見つかり、機器の先端の最適な次元が計算されました。最適化によって定義された長さの仕様に従って、新しいプロトタイプが組み立てられ、評価されました。偏向できるガイドワイヤーは、角度α> 70°の分岐を除いて、事前に選択された枝のほとんどを正常にカニュレートできます。後者の制限は、機器の機械的特性に起因する可能性があります。

Over the years, the design of the tip of available catheters and guidewires has evolved into various shapes whose geometry is mostly based on common sense and experimentation. However, while the tip shape of conventional instruments can be easily modified and tested, the length of the tip of a deflectable guidewire cannot. Hence, other approaches are necessary in order to determine the proper dimensions of original instruments. In this paper, we formulate the length of the different parts of the deflectable tip of a guidewire as an optimization problem with the objective to obtain a design that is suitable for cannulating several target bifurcations of the peripheral vasculature. A direct relationship between the design of the deflectable tip and the geometry of the target bifurcations was found and the optimal dimension of the tip of the instrument was computed. Following the length specifications defined by the optimization, a new prototype was assembled, and evaluated. The deflectable guidewire could successfully cannulate most of the pre-selected branches except those bifurcations with an angle α>70°. The latter limitation could be ascribed to the mechanical properties of the instrument.