El Nitinol es uno de los materiales más fascinantes utilizados actualmente en medicina y tecnología gracias a dos propiedades clave: su memoria de forma y su superelasticidad.
¿Qué significa que tenga memoria de forma?
A bajas temperaturas, el Nitinol puede deformarse sin dañarse. Sin embargo, al calentarse vuelve automáticamente a su forma original. Es como si “recordara” cómo debe ser.
Superelasticidad a temperatura corporal
A unos 37 °C, la temperatura del cuerpo humano, el Nitinol se comporta de manera superelástica. Esto significa que puede estirarse o comprimirse hasta un 8 % y regresar de inmediato a su estado inicial, sin sufrir deformaciones permanentes.
Esta capacidad proviene de un cambio reversible entre dos fases cristalinas: austenita y martensita, una transformación que además le permite disipar energía de manera muy eficiente.
Estas propiedades hacen que el Nitinol sea un material perfecto para fabricar stents cardiovasculares, dispositivos que deben:
-
Expandirse por sí solos una vez dentro de la arteria.
-
Adaptarse continuamente a los movimientos del cuerpo.
-
Mantener su resistencia e integridad durante muchos años.
¿Qué
es un stent y por qué el Nitinol es tan especial?
- Se comprimen para ser insertados en un catéter delgado.
- Cuando alcanzan el vaso, se expanden automáticamente al recuperar su forma original.
- Se adaptan a los movimientos del cuerpo debido a su superelasticidad.
En diversas partes del cuerpo (como la arteria femoral superficial), el stent debe soportar inclinaciones de la pierna, giros, presiones, expansiones rítmicas por el latido del corazón.
El Nitinol es uno de los escasos materiales que puede aguantar este ambiente tan cambiante sin deformarse ni fracturarse.
¿Qué
dice la investigación?
El
principal enemigo del stent: la fatiga mecánica
Los stents funcionan millones de veces al año bajo pequeños ciclos de apertura y cierre debidos al pulso arterial.
Pero en arterias como la femoral superficial, también puede sufrir deformaciones por el movimiento de la pierna.
¿Qué causa estas fracturas?
Los ciclos que laten (como el corazón) provocan pequeñas deformaciones y generalmente no son la causa principal de las fracturas.
Los elementos más riesgosos son la sobredimensión del tamaño del stent en comparación con la arteria y las grandes deformaciones que no son pulsátiles (flexionar la pierna, torsionar, comprimir)
Estudios sobre este material descubrieron que:
- El material puede soportar hasta 10 millones de ciclos cuando la deformación cíclica no supera el 0,4% (límite de fatiga)
- A diferencia de los metales tradicionales, el Nitinol prolonga su vida útil bajo fatiga cuando la deformación promedio aumenta. Esto ocurre por la generación de martensita causada por la tensión, una fase del material que maneja mejor la carga.
Ejemplo de Dehiscencia Esternal por rotura de grapas de nitinol (separación de los bordes de una herida quirúrgica o de un tejido previamente reparado).
A través de simulaciones por elementos finitos (FEA), se determinó cómo se altera cada parte del stent al abrirse y cuando late la arteria.
Esto permitió saber:
- dónde se manifiestan las tensiones más elevadas (en las conexiones en “V” de los soportes).
- cuánto tiempo resistirá un diseño antes de romperse.
- qué nivel de seguridad posee un implante real dentro del organismo.
Las posiciones extremas y los movimientos repetidos del cuerpo pueden hacerlo.
|
Propiedad |
Acero |
Nitinol |
|
Flexibilidad |
Baja |
Muy alta |
|
Resistencia a fatiga |
Moderada |
Excelente |
|
Autoexpansión |
No |
Sí |
|
Adaptación al movimiento corporal |
Limitada |
Óptima |
Conclusiones
El nitinol se ha establecido como uno de los materiales mas pioneros y significativos en el sector de la medicina. Sus características excepcionales de memoria de forma y superaelasticidad lo hacen una opción sobresaliente para la creación de stens, que tienen la capacidad de abrirse, adaptarse y operar de manera confiable dentro del cuerpo humano.
Investigaciones indican que este material se ajusta adecuadamente al ritmo del corazón, aunque también señalan que puede fracturarse ante las fuertes deformaciones provocadas por los movimientos corporales.
Gracias a la utilización de
simulaciones avanzadas y pruebas experimentales
específicas, en la actualidad se pueden diseñar
stents que son cada vez más seguros, duraderos y
resistentes, mejorando su funcionamiento en situaciones reales.
En conclusión, el Nitinol continúa abriendo nuevas posibilidades para dispositivos
médicos más inteligentes y eficientes.
Esto se
traduce en mejor apertura del vaso, menos riesgo de reestenosis, menos
problemas de deformación o migración del implante y mayor durabilidad.
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