自膨式镍钛合金血管支架安全性能研究

发布时间：2021-06-16 00:39

　　为了系统地评价自膨式镍钛合金血管支架的安全可靠性,本研究引用国际标准化组织推荐的支架动态安全系数定量反映支架的安全性能。利用非线性有限元软件Abaqus中超弹性记忆合金材料作为本构模型,结合镍钛合金管材单轴拉伸实验数据,对Φ8×30 mm、Φ10×30 mm、Φ12×30 mm三种L型支架先压握后自膨胀的置入过程、置入后高低血压脉动作用下的形状变化过程进行了有限元模拟。通过分析血管支架的应力变化情况,研究了血管支架使用过程中的最大应力应变、应力集中位置、疲劳强度大小以及可能的失效形式,并开展了血管支架体外加速疲劳寿命试验。有限元分析及实验结果均显示随着压握量增大,支架最大应力和最大塑性应变呈递增趋势,但支架最大应力和应变分布区域无显著变化,均集中在支撑体和连接体连接区域的圆弧内侧。三种支架动态安全系数分别为1.31、1.23和1.14,数值都大于1,表明三种支架的安全性能较好,能满足10年以上的疲劳寿命要求,且支架的安全性随着支架原始直径的增大有减小的趋势。 

【文章来源】：生物医学工程学杂志. 2020,37(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

镍钛合金应力-应变曲线

在血管壁的长期收舒脉动作用下，支架容易发生变形、坍塌甚至断裂等疲劳失效，从而降低支架的预期使用寿命。采用美国食品药品管理局、欧洲卫生部门制定的血管支架行业标准[17-18]推荐的Goodman图表法，对支架是否满足10年的疲劳寿命（3.8亿次收舒脉动）进行评估。有限元分析得到的80、160 mm Hg的支架应力云图显示，支撑体与连接体过渡圆弧内侧节点处的应力较高，这与压握过程中支架承受应力的集中位置一致，说明该区域为支架使用过程中的危险部位。由式(1)、(2)求出三种支架的等效交替应力和等效平均应力，计算结果见表3。图3 载荷加载过程

载荷加载过程


本文编号：3232020