左旋聚乳酸冠脉支架结构优化设计及血流动力学研究

发布时间：2021-10-19 17:17

　　据报道,目前我国冠心病患病人数高达1100万,且呈现在低龄化、低收入人群中快速增长的趋势。随着医疗手段的不断发展,生物可降解高聚物冠状动脉支架的使用给冠心病治疗带来了重大突破,成为研究热点。然而,现阶段可降解高聚物冠脉支架存在着由于机械性能差、支架杆厚度过大,进而易引发支架内再狭窄发生的问题。本文以改善冠脉支架的机械性能、降低支架内再狭窄的发生率为目标,采用有限元分析方法,做了以下工作:（1）设计了一种新型蜂窝结构冠脉支架,模拟了该支架和传统环状结构冠脉支架在血管内、外压缩和扩张的过程,并进行了验证实验。结果表明,蜂窝支架的最大等效应力主要集中在圆环的峰谷处,且连接臂发生了明显变形,与环状支架相比,变形更加均匀。由于独特的结构设计,蜂窝支架的机械性能得到极大提高:支架杆在宽度、厚度均相同的情况下,蜂窝支架的径向强度（RS）是环状支架的1.74倍（2.25 vs.1.29 N/mm）;径向回弹率（AR）只有其 68.71%（3.03 vs.4.41%）;轴向缩短率（FS）仅为其 16.40%（1.13 vs.6.89%）,相关性能参数得到了静态实验结果的验证（RS:2.08±0.18 N... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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图１－２?ＢＭＳ扩张示意图??Ｆｉｇ．?１－２?ＢＭＳ?ｅｘｐａｎｓｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ??

山东大学硕士学位论文??性，但不稳定的结构使其在扩张过程中易散架，且完全扩张后的径向回弹率高、??支撑性能差。另一种模块结构支架以Ｒｅｖａ公司的ＲｅＺｏｌｖｅ为主，如图１－３?（ｃ）??所示，支架结构包括特殊的滑动模块和锁定模块［２３］，在完全扩张以后，模块相??应的结构之间宛如锁扣一般卡住，因此其径向支撑性能良好，但复杂的结构以??及较高的材料覆盖率导致其不易加工，且轴向弯曲性能较差。??目前临床上使用最多的为环状结构支架，由激光或二氧化碳切割加工而成。??该结构支架一般包含两部分，一部分为支架周向方向由若干个正弦波环组成的??环状支撑体，另一部分为轴向方向连接环状支撑体的连接体。以Ａｂｓｏｒｂ?ＢＶＳ??１．１?（Ａｂｂｏｔｔ?Ｖａｓｃｕｌａｒ，?Ｓａｎｔａ?Ｃｌａｒａ，ＣＡ，ＵＳＡ）为例，支架周向方向由?６?个波??形环组成一个环状支撑体，环状支撑体采用“峰－峰”方式在轴向分布，两个相??邻支撑体峰顶之间每１２０°连接有一个直线型连接体，如图１－３?（ｄ）所示。这??种结构下，支撑体和连接体构成了一个稳定的“网孔”结构，“网孔”的存在??使得其径向支撑力相比缠绕结构支架大幅提高，但也导致轴向弯曲性能较差。??随着对支架结构理解的不断加深，一些采用“Ｕ”、“Ｓ”等形状的连接体被开??发出来，当支架弯曲时，处于弯曲内侧部位的连接体被挤压使得相邻的支撑体??相互靠近，外侧的连接体受到拉力逐渐扩张支撑体相互分离，不同形状的连接??体有规律的分布在支撑体周向方向，减少了扩张时的轴向缩短量，使得支架弯??曲性能得到改善［２４］。??謂函??图１－３四种可降解高聚物支架结构：（ａ）编织结构；（ｂ）缠绕结构；（ｃ）模块结构；（

压力而产生的径向回缩程度。??（３）支架的轴向缩短率：支架在扩张后轴向缩短程度。??（４）支架的柔初性：支架在血管中的顺应性，可由弯曲刚度描述。??２．２．２蜂窝结构冠脉支架设计与优化??结合己有可降解高聚物支架结构的优缺点和相关设计准测，本人与美国麻??省大学共同合作设计了一种新型蜂窝结构支架（专利号：ＣＮ２０４１６９９６０Ｕ），??并在东莞天天向上医疗器械有限公司（ＴＴ?ｍｅｄｉｃａｌ?Ｉｎｃ．）加工生产了支架实体模??型，旨在通过新的结构设计以改善高聚物支架的性能，支架结构如图２－１所示。??：鐵圈》??图２－１新型蜂窝结构冠脉支架设计：（ａ）二维结构；（ｂ）三维结构（单位：ｍｍ）??Ｆｉｇ．２－１?Ａｎｅｗ?ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｓｔｅｎｔ：?（ａ）?２Ｄ?ｍｏｄｅｌ，?（ｂ）?３Ｄ?ｍｏｄｅｌ?（ｕｎｉｔ：?ｍｍ）??该可降解高聚物冠脉支架呈管状结构，包含两种圆环（称之为第一圆环和??第二圆环）和一种括号型连接臂。第一圆环在圆周方向呈正弦波形，波角山为??１３２．６°，波峰由两个圆弧（Ｒｉ＝０．２２?ｍｍ，Ｒ２＝?０．０５?ｍｍ）构成，一个圆环内含??有６个“峰－谷”结构，多个第一圆环在轴向方向平行分布；两组第一圆环中间??１６??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3445292