心血管支架的结构设计及生物力学分析

发布时间：2017-08-28 03:01

  本文关键词：心血管支架的结构设计及生物力学分析

  更多相关文章： 心血管疾病 血管再狭窄 支架结构 接触分析 有限元方法

【摘要】：不同结构的支架已经广泛应用于治疗狭窄或者梗塞的心血管,然而现行支架植入血管后出现了诸多的问题(如血管再狭窄),引起国内外学者以及临床医生的广泛关注。本文通过有限元分析方法,从支架结构设计的角度出发,研究了不同结构的支架(I-型、C-型、S-型、U-型、N-型和W-型)和长直血管的接触分析、不同结构的支架和不同曲率血管(0°、15°、30°、45°和600)的接触分析、以及特定曲率血管内(60°)不同结构的支架和不同形状斑块(对称和非对称结构)的接触分析,通过对有限元结果的讨论和比较,从多角度对支架结构进行优化设计。不同结构的支架和长直血管的研究中,通过综合比较不同结构的支架作用后,支架的最大Mises应力、支架最大塑性应变、血管的最大Mises应力以及血管的扩张率,初步得到结论,长直血管内S-型支架具有独特的应用优势。不同结构的支架和不同曲率血管的研究中,从支架最大塑性应变、血管扩张率、血管最大Mises应力和血管椭圆度四个方面进行讨论,观察不同曲率血管内从I-型支架到w型支架四个参数的变化规律。结果显示：S-型和U-型的支架在产生较大塑性应变的同时对血管产生较小的损伤,能够适用于不同曲率的血管中。特定曲率血管内(600)不同结构的支架和不同形状斑块的接触分析部分,首先比较S-型支架作用后对称和非对称斑块模型中分析结果的差异,研究表明模型的不同对分析结果有着显著的影响。此外,讨论了6种结构的支架分别与对称斑块模型和非对称斑块模型的接触分析,比较发现,S-型支架在两种模型中都能很好地发挥作用,并对血管和斑块产生较小的影响。本文从支架和血管的接触分析以及支架和斑块的接触分析两个方面,对支架的结构进行了优化设计,对商业支架结构的设计以及临床应用中支架的选择具有一定的指导意义。
【关键词】：心血管疾病 血管再狭窄 支架结构 接触分析 有限元方法
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R54;R318.01
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 心血管疾病现状和治疗10-12
• 1.1.1 冠心病介绍10
• 1.1.2 冠心病治疗方法10-12
• 1.2 血管支架介绍12-14
• 1.2.1 血管支架的发展12-13
• 1.2.2 血管支架的类型13-14
• 1.3 有限元软件介绍14-15
• 1.4 应力应变的基本概念15-17
• 1.5 本文研究内容与方法17-19
• 第二章 支架建模方法概述19-25
• 2.1 支架模型的建立19-20
• 2.2 支架的网格划分20-23
• 2.2.1 几何模型的清理和分割21
• 2.2.2 二维网格的划分21-22
• 2.2.3 三维网格的划分22-23
• 2.3 支架材料属性23-25
• 第三章 支架和长直血管的接触分析25-34
• 3.1 材料和方法25-28
• 3.1.1 血管模型25-26
• 3.1.2 血管材料属性26
• 3.1.3 有限元模型26-28
• 3.2 结果分析28-33
• 3.2.1 支架最大应力28-29
• 3.2.2 支架塑性应变29-30
• 3.2.3 血管应力分析30-32
• 3.2.4 血管扩张率32-33
• 3.3 小结33-34
• 第四章 支架和不同曲率血管的接触分析34-40
• 4.1 材料和方法34-35
• 4.1.1 不同曲率血管模型的建立34
• 4.1.2 有限元方法34-35
• 4.2 结果分析35-38
• 4.2.1 支架最大塑性应变35-37
• 4.2.2 血管最大Mises应力37
• 4.2.3 血管扩张率37
• 4.2.4 血管椭圆度37-38
• 4.3 讨论和总结38-40
• 第五章 弯曲血管内支架和斑块的接触分析40-55
• 5.1 材料和方法40-43
• 5.1.1 斑块模型的建立40-41
• 5.1.2 斑块材料属性41-42
• 5.1.3 有限元模型42-43
• 5.2 结果分析43-54
• 5.2.1 S-支架关于不同斑块形状的对比分析44-47
• 5.2.2 对称血管斑块模型的有限元分析47-50
• 5.2.3 非对称血管斑块模型的有限元分析50-54
• 5.3 总结54-55
• 第六章 总结与展望55-57
• 6.1 论文工作总结55
• 6.2 不足及展望55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-63
• 作者简介63
• 发表的期刊论文及参加的学术会议63

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本文编号：747049