Οι εμποτισμένες με φάρμακα μεταλλικές ενδοπροθέσεις (DES) έχει αποδειχθεί ότι ελαχιστοποιούν την υπερπλασία του ενδοθηλίου των στεφανιαίων αγγείων. Η υπερπλαστική αντίδραση του ουροθηλίου είναι το πιο συχνή επιπλοκή της χρήσης των μεταλλικών ενδοπροθέσεων στον ουρητήρα. Στην παρούσα μελέτη αξιολογήσαμε τις εμποτισμένες με zotarolimus μεταλλικές ενδοπροθέσεις (ZES- Endeavor Resolute, Medtronics Inc, USA) στον ουρητήρα χοίρων και κουνελιών. Μέθοδος: Μία ZES and μία συνήθης μεταλλική ενδοπρόθεση (BMS) τοποθετήθηκαν στον κάθε ουρητήρα 10 χοίρων και 6 κουνελιών. Η τοποθετήση έγινε κυστεοσκοπικά. Αξονική τομογραφία (CT) έγινε για την αξιολόγηση των ουρητήρων του χοίρου και ενδοφλέβιος πυελογραφία (IVP) έγινε για τον ίδιο σκοπό στα κουνέλια. Το πρόγραμμα παρακολούθησης περιλάμβανε CT ή IVP κάθε εβδομάδα για τις επόμενες 4 εβδομάδες για τους χοίρους και 8 εβδομάδες για τα κουνέλια. Σπινθηρογραφήματα νεφρών πριν την τοποθέτηση των ενδοπροθέσεων και κατά την 3 εβδομάδα παρακολούθησης έλαβε χώρα σε όλα τα ζώα. Οπτική τομογραφία συνοχής (OCT) χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση της κατάστασης του αυλού και τοιχώματος των ουρητήρων που έφεραν τις ενδοπροθέσεις. Ιστοπαθολογική εξέταση των ουρητήρων με τις ενδοπρόθεσεις έγινε με τα παρασκευάσματα να έχουν στερεοποιηθεί σε glycol-methacrylate ρητίνη. Αποτελέσματα: Υπερπλαστική αντίδραση διαπιστώθηκε και στους δύο τύπους ενδοπροθέσεων. Οι BMS ενδοπροθέσεις αποφράχτηκαν πλήρως σε 7 ουρητήρες χοίρων ενώ οι ουρητήρες των ιδίων ζώων που έφεραν ZES ενδοπρόθεση έφεραν υπερπλαστική αντίδραση αλλά δεν κατέληγαν σε απόφραξη. Δύο ουρητήρες κουνελιών με BMS ενδοπροθέσεις αποφράχτηκαν τελείως ενώ όλες οι ZES ενδοπροθέσεις δε συσχετίστηκαν με απόφραξη του ουρητήρα. Διαπιστώθηκε έκπτωση της λειτουργίας 7 νεφρών χοίρων και 2 κουνελιών που είχαν ουρητήρες με αποφραγμένες ενδοπροθέσεις. Η OCT έδειξε αυξημένη υπερπλαστική αντίδραση σε ουρητήρες που έφεραν BMS ενδοπρόθεση σε σχέση με ZES. Παρόλα αυτά, η ιστοπαθολογική εξέταση έδειξε υπερπλαστική αντίδραση παρούσα σε όλες τις ενδοπροθέσεις αλλά σημαντικά περισσότερη υπερπλαστική αντίδραση στις BMS ενδοπροθέσεις. Συμπέρασμα: Οι ZES ενδοπροθέσεις στους ουρητήρες χοίρων και κουνελιών δε συσχετίστηκαν με υπερπλαστική αντίδραση που οδηγούσε σε απόφραξη της ενδοπρόθεσης. Αυτές οι ενδοπροθέσεις συσχετίστηκαν με σημαντικά μικρότερη υπερπλαστική αντίδραση συγκριτικά με τις BMS ενδοπροθέσεις ενώ η φλεγμονώδης αντίδραση ήταν παρόμοια και στους δύο τύπους ενδοπροθέσεων. / Drug eluting stents (DES) proved to minimize neointimal hyperplasia in coronary vessels. Hyperplastic reaction is the most common unwelcome event related to the use of metal mesh stents in the ureter. We evaluated the effect of zotarolimus eluting stent (ZES- Endeavor Resolute, Medtronics Inc, USA) in porcine and rabbit ureter. Methods: A ZES and a bare metal stent (BMS) were inserted in each ureter of 10 pigs and 6 rabbits. The insertion was performed by retrograde approach. Computerized tomography (CT) was used for the evaluation of porcine ureters while intraoperative intravenous pyelography (IVP) for rabbit ureters. The follow-up included CT or IVP every week for the following 4 weeks for pigs and 8 weeks for rabbits. Renal scintigraphies were performed prior to stent insertion and during the 3rd week in all animals. Optical coherence tomography (OCT) has been used for the evaluation of the luminal and intraluminal condition of the stented ureters. Histopathologic examination of the stented ureters embedded in glycol-methacrylate was performed. Results: Hyperplastic reaction was present in both stent types. BMSs in 7 porcine ureters were completely obstructed while porcine ureters stented with ZES had hyperplastic tissue which did not result in obstruction. Two rabbit ureters stented by BMS were occluded while no ZES was associated with ureteral obstruction. The function of the 7 porcine renal units and the two rabbit units with obstructed stented ureter was compromised. The OCT revealed increased hyperplastic reaction in the ureters stented by BMSs in comparison to ZESs. Although, hyperplastic reaction was present in all cases, pathology examination revealed significantly more hyperplastic reaction in BMSs. Conclusion: ZESs in the pig and rabbit ureter were not related to hyperplastic reaction resulting in stent occlusion. These stents were related to significantly lower hyperplastic reaction in comparison to BMSs while inflammation rates were similar for both stent types.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύχθηκε τρισδιάστατο αριθμητικό μοντέλο με βάση την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων για την προσομοίωση της μηχανικής συμπεριφοράς συνδέσεων με κόλλα πολύστρωτων πλακών. Το μοντέλο αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας το εμπορικό πακέτο πεπερασμένων στοιχείων ANSYS. Για την προσομοίωση της συμπεριφοράς της κόλλας χρησιμοποιήθηκαν δύο προσεγγίσεις: η μοντελοποίηση της ζώνης συνοχής και η μοντελοποίηση της βλάβης του συνεχούς μέσου. Οι δύο αυτές προσεγγίσεις συγκρίθηκαν τόσο ως προς την αξιοπιστία τους, η οποία καθορίζεται από την σύγκριση με πειραματικά αποτελέσματα, όσο και ως προς την ευκολία εφαρμογής τους, η οποία καθορίζεται από τα δεδομένα που απαιτούνται και τον υπολογιστικό χρόνο. Η σύγκριση των δύο μεθοδολογιών έγινε στην βάση της εφαρμογής τους για την προσομοίωση της μηχανικής συμπεριφοράς σε φόρτιση τύπου Ι σύνδεσης με κόλλα μεταξύ δύο ψευδοισότροπων CFRP πολύστρωτων πλακών. Το συγκεκριμένο πρόβλημα επελέγη διότι υπήρχαν διαθέσιμα πειραματικά αποτελέσματα προς σύγκριση στο Εργαστήριο. Οι πολύστρωτες πλάκες μοντελοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας το στρωματικό στοιχείο του ANSYS SOLID185. Στο στοιχείο αυτό κάθε στρώση μοντελοποιείται ξεχωριστά ως ορθότροπο υλικό. Η εφαρμογή της μοντελοποίησης της ζώνης συνοχής έγινε μέσω της χρήσης του στοιχείου του ANSYS INTER205. Για την εφαρμογή της μοντελοποίησης της βλάβης του συνεχούς μέσου αναπτύχθηκε μακρο-ρουτίνα χρησιμοποιώντας την γλώσσα προγραμματισμού του κώδικα ANSYS. Τα αριθμητικά αποτελέσματα έδειξαν ότι και οι δύο μεθοδολογίες προσομοιώνουν με ικανοποιητική ακρίβεια την καμπύλη δύναμης-μετατόπισης της σύνδεσης. Σχετικά με την ευκολία εφαρμογής των δύο μεθόδων, η σύγκριση έδειξε ότι η μέθοδος της μοντελοποίησης της ζώνης συνοχής υπερτερεί έναντι της μεθόδου μοντελοποίησης της βλάβης του συνεχούς μέσου διότι απαιτεί μικρότερο αριθμό δεδομένων, μειονεκτεί όμως ως προς τον απαιτούμενο υπολογιστικό χρόνο. Και οι δύο μέθοδοι κρίνονται κατάλληλες για χρήση στην αριθμητική σχεδίαση συνδέσεων με κόλλα. / This work is based on the development of three-dimensional numerical model based on the finite element method to simulate the mechanical behavior of adhesive bonded joints in composite materials. The model was developed in finite element procedures under the framework of the commercial software ANSYS. To simulate the behavior of the adhesive used two approaches: the cohesive zone modeling (CZM) and the continuum damage modeling (CDM). These two approaches are compared both in terms of reliability, which is determined by comparison with experimental results, and applicability, which is determined by the parameters required and the computational time. The comparison between the two methodologies was the basis of their application to simulate the mechanical behavior under mode-I fracture behavior of adhesively bonded joints between two CFRP plates. This problem was chosen because there were experimental results to compare in the laboratory. The sandwich plates are modeled using the stromal element of ANSYS SOLID185. This item each layer separately modeled as orthotropic material. The adhesive is modeled using the interface element of ANSYS INTER205. For the purpose of modeling the failure of continuous medium developed macro routine using the programming language code ANSYS. The numerical results showed that both methodologies simulate sufficient precision the curve force-displacement of the connection. About applicability of the two methods, the comparison showed that the process of cohesive zone modeling outweighs the process of continuum damage modeling because it requires less number of parameters, but falls to the computational time. Both methods are suitable for use in numerical design of adhesively bonded joints.