Studying the Effect of Temperature on the Tensile Strength of an Intravascular Catheter Using a Degradation Model



Título del documento: Studying the Effect of Temperature on the Tensile Strength of an Intravascular Catheter Using a Degradation Model
Revista: Revista mexicana de ingeniería biomédica
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000458772
ISSN: 0188-9532
Autores: 1
1
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Instituciones: 1Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Ciudad Juárez, Chihuahua. México
Año:
Periodo: May-Ago
Volumen: 43
Número: 2
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español El proceso de envejecimiento acelerado es incorporado en el diseño y desarrollo de catéteres intravasculares para evaluar su confiabilidad y asegurar que el dispositivo medico es seguro y efectivo para su uso durante su vida de estante. Este proceso está basado en un enfoque que asume que la tasa de envejecimiento se incrementa por un factor de 2^(∆T/10), en donde ∆T es el incremento de temperatura. Sin embargo, con los datos de vida obtenidos de este método empírico resulta complicado realizar inferencias sobre la confiabilidad del dispositivo. Este articulo presenta una prueba de degradación acelerada destructiva que considera un estrés termal para obtener datos de degradación que se relaciona directamente la confiabilidad con la resistencia tensil de la punta de un catéter intravascular y que es considerada como una característica critica para la seguridad de los pacientes. El modelo de degradación esta dado por un proceso estocástico Wiener, con el parámetro de deriva representado la relación de Arrhenius. Los parámetros del proceso Wiener y la relación de Arrhenius son estimados mediante máxima verosimilitud; estos parámetros son usados para estimar la distribución de primer paso, la cual se caracteriza cuando la resistencia de un catéter alcanza el nivel crítico de resistencia en cada nivel de estrés. Considerando esto, se lleva a cabo y se presenta una evaluación de confiabilidad completa del producto
Resumen en inglés The accelerated aging process is incorporated into the design and development of intravascular catheters to assess their reliability assuring that this medical device is safe and effective for the intended use during their shelf life. The accelerated aging process is based on a common approach that assumes that the rate of aging increases by a factor of 2^(∆T/10), where ∆T is the temperature increment. However, with the life data obtained from this empirical method is difficult to do inferences about reliability. This paper presents an accelerated destructive degradation test using thermal stress to obtain degradation data directly relates reliability to critical performance characteristic, which is the tensile strength in the intravascular catheter tip considered as a critical concern in patients’ safety. The degradation data model is given by a stochastic Wiener process with the drift parameter being represented as Arrhenius function. The parameters of the Wiener process and Arrhenius function are estimated using maximum likelihood; these parameters are used to estimate the first-passage time (time to failure) distribution when the intravascular catheters degradation path reaches a tensile strength critical value in each thermal stress level. Based on this, a complete product reliability assessment is performed and presented
Disciplinas: Medicina
Palabras clave: Ingeniería biomédica,
Catéter intravascular,
Envejecimiento acelerado,
Efectos de la temperatura,
Resistencia a la tracción,
Proceso Wiener
Keyword: Biomedical engineering,
Intravascular catheter,
Accelerated aging,
Temperature effects,
Tensile strength,
Wiener process
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