本文關(guān)鍵詞：Mg-Zn-Y-Nd合金冠脈支架降解過程的模擬

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【摘要】：生物醫(yī)用鎂合金是新一代可降解冠脈支架制備材料之一。但是鎂合金的降解速率過快,導(dǎo)致其不能夠滿足冠脈支架服役周期要求,這成為限制鎂合金冠脈支架進(jìn)入臨床應(yīng)用的關(guān)鍵性問題。目前關(guān)于鎂合金材料體外模擬體液靜態(tài)腐蝕的文獻(xiàn)很多,而關(guān)于體內(nèi)降解及降解模擬的報(bào)導(dǎo)很少。而鎂合金的體外腐蝕忽略了血液流動以及冠脈支架結(jié)構(gòu)對鎂合金腐蝕的影響,造成其與實(shí)際情況存在很大偏差,因此有必要將血液流動及冠脈支架結(jié)構(gòu)因素考慮在內(nèi)來更真實(shí)的再現(xiàn)鎂合金冠脈支架在血管內(nèi)的腐蝕情況。本文針對所設(shè)計(jì)的Mg-Zn-Y-Nd合金特殊的腐蝕機(jī)制,有針對性的建立了鎂合金冠脈支架均勻腐蝕和點(diǎn)蝕復(fù)合機(jī)制下的降解模型,并對不同連接筋形狀以及不同厚度的鎂合金冠脈支架采用Ansys中的CFX模塊進(jìn)行了降解模擬分析,以求能夠通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)來提高新型冠脈支架的耐腐蝕性能。結(jié)果表明:該降解模型能夠定性定量的模擬出鎂合金冠脈支架在結(jié)構(gòu)以及血液流動影響下的腐蝕速率分布情況,能夠顯示支架腐蝕速率最快的區(qū)域,進(jìn)而達(dá)到避免支架在血管中的塌陷風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)對支架設(shè)計(jì)優(yōu)化起到指導(dǎo)作用。模擬結(jié)果顯示:不同類型支架降解速率最快區(qū)域均位于支架結(jié)構(gòu)的圓弧處及支撐單元兩U型環(huán)結(jié)合處;相對于S型連接筋,L型連接筋具有更好的降解性能;厚度對鎂合金腐蝕速率分布規(guī)律影響不大,但隨著厚度的增加,腐蝕區(qū)域范圍擴(kuò)大,提高了冠脈支架的整體降解速率;鎂合金冠脈支架的腐蝕受血液流速分布及氯離子濃度分布的影響,其中氯離子濃度分布對冠脈支架降解速率分布的影響最大,兩者的高濃度或高腐蝕速率區(qū)相互對應(yīng);此外,氯離子的不均勻分布與冠脈支架結(jié)構(gòu)對血液流速的影響有關(guān),支架附近流速梯度小的地區(qū)氯離子分布也更均勻,而速度梯度大的地方氯離子濃度分布呈現(xiàn)出偏聚現(xiàn)象。針對冠脈支架的降解模擬結(jié)果進(jìn)行了動態(tài)降解實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明:動態(tài)降解結(jié)果與計(jì)算模擬結(jié)果基本相吻合;支架腐蝕速率較快處腐蝕形貌主要表現(xiàn)為點(diǎn)蝕坑;支架支撐單元兩U型環(huán)連接處及支撐單元與連接筋結(jié)合處腐蝕速率均較快;S型連接筋的腐蝕速率較L型連接筋的腐蝕速率快;同時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)S與L型連接筋有規(guī)律分布在單一支架上時(shí),相互之間發(fā)生影響,造成L型連接筋腐蝕速率加快,而S型連接筋的腐蝕速率變慢;從支架整體結(jié)構(gòu)不發(fā)生塌陷的角度上考慮,3S3L型支架優(yōu)于6L型支架,而6L型支架優(yōu)于6S型支架。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.22;R318.08

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本文編號：1289811