食管支架數(shù)字化設(shè)計(jì)與分析系統(tǒng)的研究.pdf

1、通過植入支架治療食管狹窄，因其創(chuàng)傷小、操作簡(jiǎn)便、耗時(shí)少等優(yōu)點(diǎn)，在臨床上獲得了廣泛應(yīng)用。支架對(duì)食管組織產(chǎn)生持續(xù)柔和的輻射狀擴(kuò)張作用，這就需要對(duì)其徑向支撐性能與疲勞性能進(jìn)行研究。參數(shù)化設(shè)計(jì)分析可縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本，本文采用有限元仿真技術(shù)對(duì)支架徑向支撐力與疲勞壽命進(jìn)行研究，并開發(fā)支架數(shù)字化設(shè)計(jì)分析平臺(tái)，主要工作及研究成果如下：
　　(1)在對(duì)ANSYS進(jìn)行二次開發(fā)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了食管支架參數(shù)化建模。研究螺旋編織支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，支架

2、由一根絲線編織而成，左右螺旋線上下交錯(cuò)，左、右螺旋線在支架端部彎折成圓弧連接形式，采用ANSYS二次開發(fā)技術(shù)APDL實(shí)現(xiàn)了支架參數(shù)化建模，包括直筒型支架、杯球型支架、雙喇叭口支架、雙球型支架以及其它特殊結(jié)構(gòu)支架。
　　(2)提出了基于有限元分析的食管支架徑向支撐力數(shù)值分析方法。研究了支架參數(shù)對(duì)徑向支撐力的影響，裸支架與覆膜支架分析結(jié)果均表明，頭數(shù)增大時(shí)徑向支撐力增大，絲徑增加時(shí)徑向支撐力增大，導(dǎo)程增加時(shí)徑向支撐力減小，支架端部形狀

3、及長(zhǎng)度對(duì)徑向支撐力沒有影響，覆膜越厚，則徑向支撐力越大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明數(shù)值模擬方法是有效的。
　　(3)給出了綜合考慮食管壁、腫瘤、蠕動(dòng)波作用的食管支架疲勞壽命數(shù)值分析方法。研究了支架參數(shù)及腫瘤參數(shù)對(duì)支架疲勞壽命的影響，結(jié)果表明，頭數(shù)增加時(shí)疲勞壽命減小，絲徑增大時(shí)疲勞壽命增大，導(dǎo)程增加時(shí)，疲勞壽命增大，同參數(shù)的覆膜支架疲勞壽命均大于裸支架。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明數(shù)值模擬方法是合理的。
　　(4)開發(fā)了集參數(shù)化建模、力學(xué)性能快速分析、報(bào)告