冠狀動(dòng)脈支架設(shè)計(jì)及力學(xué)行為分析.pdf

1、冠狀動(dòng)脈支架作為經(jīng)皮穿刺冠狀動(dòng)脈成形術(shù)中保持病變血管暢通的核心器件，其從生產(chǎn)到使用主要經(jīng)歷三個(gè)變形過(guò)程：裝配時(shí)往球囊上的緊縮過(guò)程；在球囊作用下的擴(kuò)張過(guò)程和球囊撤出后的支架自身反彈及受血管壁的壓縮過(guò)程。這三個(gè)重要的變形特征分別對(duì)應(yīng)并影響著支架不同的力學(xué)技術(shù)指標(biāo)。 本文根據(jù)支架設(shè)計(jì)的構(gòu)想，利用兩類連接體和振幅大小不均一的波形支撐體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出非均一振幅波形結(jié)構(gòu)血管支架。利用三維實(shí)體建模軟件Pro/E與有限元分析軟件ANSYS，建立了

2、普遍采用的316L不銹鋼和開(kāi)始受到關(guān)注的鈷鉻合金L605兩種不同材料模型的冠狀動(dòng)脈支架的三維有限元仿真模型，結(jié)合支架筋尺度等其它影響因素，對(duì)支架的緊縮反彈行為、膨脹行為、抗壓縮性能和柔順性進(jìn)行了模擬分析，并做了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以考察支架設(shè)計(jì)和支架材料等因素對(duì)支架力學(xué)性能的影響。 結(jié)果表明：在支架力學(xué)行為分析中，不同支架材料是影響支架的力學(xué)行為的重要因素。在同一緊縮反彈情況下，L605材料支架反彈量要明顯大于316L不銹鋼支架，大約比3

3、16L不銹鋼支架大40﹪左右，反彈量跟其它的因素關(guān)系不大。支架膨脹行為中，L605材料支架的臨界內(nèi)壓力及反彈行為明顯大于316L不銹鋼支架；減小支架筋尺寸可降低支架臨界內(nèi)壓力，筋厚和筋寬均為0.07mm的L605材料支架的臨界內(nèi)壓力與筋厚和筋寬均為0.1mm的316L材料支架相當(dāng)；支架軸向長(zhǎng)度變化與結(jié)構(gòu)和最終膨脹狀態(tài)相關(guān)，在3.0mm時(shí)支架軸向縮短率為5.64﹪。L605材料支架的抗壓縮性能明顯優(yōu)于316L不銹鋼支架；支架花冠的個(gè)數(shù)和筋

4、尺寸對(duì)支架抗壓縮性能有所影響。支架材料對(duì)支架柔順性性能影響很大，支架筋尺寸對(duì)支架柔順性性能有一定的影響，增加支架筋尺寸會(huì)降低支架的柔順性性能，筋厚和筋寬均為0.07mm的L605材料的支架的柔順性要明顯好于筋厚和筋寬均為0.1mm的316L材料支架；“S”形連接筋支架的柔順性好于直線形連接筋支架。 有限元分析和實(shí)驗(yàn)表明,本文設(shè)計(jì)的支架可以達(dá)到既有很好的軸向柔順性，又能在擴(kuò)張后保持較高的徑向支撐力和較小的軸向縮短率，是一種金屬表面