高径向支撑性可生物降解聚合物血管支架结构设计与力学性能分析

发布时间：2021-08-21 06:13

　　在研究血管支架支撑单元夹角与其径向支撑强度关系的基础上,提出采用不等高支撑环以利于增大扩张后支撑单元夹角进而提高支架径向支撑强度的设计方法,根据该方法设计了三种可降解聚合物血管支架结构。采用有限元方法对比分析了该三种支架和雅培生物可降解支架（BVS）的径向支撑强度、径向回缩率、轴向短缩率与弯曲刚度,研究了支架结构对这些性能的影响规律。所设计的J型支架（JS）、开放式C型支架（OCS）和密闭式C型支架（CCS）的径向支撑强度相对BVS的径向支撑强度分别提高了14%、34%和42%,同时设计的三种支架的径向回缩率相对BVS的径向回缩率减小了约21%,且均未发生轴向短缩;采用开放式连接形式的JS、OCS的弯曲刚度与BVS的弯曲刚度相当,相比密闭式CCS减小了约73%。影响径向支撑强度和径向回缩率的主要因素是支撑环的结构形式,采用不等高支撑环可有效改善径向支撑强度和径向回缩率;影响轴向短缩率的主要因素是桥筋的结构形式和桥筋的连接位置,采用具有弯曲结构的桥筋且桥筋连接位置位于支撑单元直线段的中间处可避免支架发生轴向短缩;影响弯曲刚度的主要因素是桥筋与支撑环的连接形式,采用开放式连接的支架弯曲刚度... 

【文章来源】：中国机械工程. 2020,31(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

经皮血管支架成形术示意图

管状镂空型血管支架

由式(1)和式(2)可以看出,随着β0的增大,Fx减小,同时由于随着β0增大,支撑单元的高度h减小,因此Mz也减小。而Fx和Mz是引起支架径向变形甚至坍塌的最主要因素,因此,增大支架扩张后的支撑单元夹角,有助于提高支架的径向支撑性能。但是,单纯地将所有支撑单元夹角增大会减小支架的扩张范围,据此,本文提出不等高支撑环结构,即支撑环由高度不同的支撑单元循环交替构成,如图4所示。通过几何分析可知,当周向产生相同位移增量时,扩张前支撑单元夹角越大,扩张后角度增量越大。其几何关系分析如下。将具有不同高度的支撑单元简化为两个等腰三角形△ABC和△GBC,如图5所示,支撑单元夹角分别对应β1 和β2 ,当底边长度增加Δl时,则两三角形分别转变为△ABE和△GBF,两顶角的增量分别为Δβ1和Δβ2,则

【参考文献】：
期刊论文
[1]新型可降解聚合物血管支架的体内血栓形成评价[J]. 郑利萍,贾莉芳,袁暾,梁洁.  生物医学工程学杂志. 2019(02)
[2]可降解聚合物血管支架结构优化设计[J]. 赵丹阳,刘韬,李红霞,王敏杰.  力学学报. 2017(06)
[3]具有周期结构的血管支架有限元分析[J]. 李萍萍,张若京.  工程力学. 2012(09)

博士论文
[1]冠脉支架的力学行为研究及其优化设计[D]. 李红霞.大连理工大学 2014



本文编号：3355040