沟槽型血管内支架结构的有限元分析及其意义
周永恒
廖健宏
摘要：背景:血管内支架植入人体后容易出现再狭窄,对支架结构设计方案的优化及安全性评估值得研究.目的:应用有限元技术模拟了球囊胀开式血管内支架在内表面压力作用下的自由扩张过程,计算出不同设计方案支架扩张后的径向位移及变形应力.设计:对比计算分析.单位:华南师范大学激光加工技术实验室.材料:实验于2006-10于华南师范大学激光加工技术实验室完成,以沟槽型血管内支架为研究模型.方法:在模拟计算中,支架网梁的厚度为0.09 mm,血管内支架的长度为10 mm,支架扩张前的外径为2 mm.为减少计算量,提高计算机的运行效率,有限元素模型为支架实体的1/2.①本实验共设计3种不同沟槽长度的支架,第1种支架的沟槽a,b,c长度分别为2.0,4.0,4.0 mm;第2种支架沟槽a,b,c的长度分别为1.5,4.5,4.0 mm;第3种支架沟槽a,b,c的长度分别为1.8,4.2,4.0 mm.并在支架网梁上定义了A,B,C3点,用于研究支架变形大小.作用于支架内表面的压力为0.5 MPa.②计算各设计方案支架扩张后的几何尺寸及径向位移,同时第3种设计方案支架变形应力随压力变化情况.主要观察指标:①3种设计方案扩张后支架的几何尺寸及及径向位移.②第3种设计方案支架变形应力随压力变化情况.结果:①设计方案1支架在压力作用下扩张成哑铃形,点C的径向位移达到2.1 mm,靠近支架中部的点B,其径向位移只有0.3 mm;设计方案2支架在压力作用后扩张为纺锥形,其中位于支架中部点B的径向位移最大,为2.10 mm,点C的径向位移最小,为1.20 mm;设计方案3支架各部位扩张的均匀性明显提高,这使支架最终扩张呈为管网状,位于支架中部点B的径向位移最大,为2.25 mm,点A的径向位移最小,为1.85 mm.②设计方案3中支架的变形尺寸及产生的应力会随着内压力的加大而增加.结论:通过有限元分析可对设计的支架进行可靠性评价及结构优化,有利于指导开发安全可靠的血管内支架产品.
关键词：血管内支架有限元分析结构优化
分类号：R543(心脏、血管（循环系）疾病)
论文发表日期：2007-01-01
页数：4( 10395-10398 )
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