發(fā)布時間：2020-09-04 10:28

　　 近年來,血管支架植入術(shù)已逐步發(fā)展成為治療心血管疾病的主要方式。如何評價支架植入過程中的一些基本力學(xué)性能,支架植入對斑塊和血管壁的作用,植入后對血管壁的支撐力大小以及在血液流動下的流固耦合分析是十分重要的課題。本文通過對單個支架、支架加模擬血管載荷、支架加血管壁三種模擬方式進(jìn)行對比,利用有限元軟件ABAQUS的模擬分析來得出血管支架的基本性能以及對血管壁的支撐力評估;利用ABAQUS中的耦合分析功能對支架、血管壁和血液進(jìn)行雙向流固耦合分析。主要內(nèi)容包括:1、通過對血管支架在壓握、壓握回彈、擴(kuò)張以及擴(kuò)張回彈四個植入歷程階段的仿真,發(fā)現(xiàn)支架的極值應(yīng)力點(diǎn)始終位于支架的曲線段內(nèi)表面處,支架應(yīng)力最大值出現(xiàn)在擴(kuò)張階段,說明支架曲線段內(nèi)表面處為危險點(diǎn),擴(kuò)張階段是危險過程;2、通過三種模型的對比分析得出鎂合金支架對血管壁的支撐力在0.1Mpa左右;通過316L不銹鋼和鎂合金材料支架的基本力學(xué)性能對比分析可以看出316L不銹鋼支架在一些性能上的優(yōu)越性;3、通過對支架、血管壁和血液的耦合模型進(jìn)行流固耦合分析得出血液流動對支架的影響和支架植入對血流狀態(tài)的影響。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R318.01
【部分圖文】：

圖 1.1 冠狀動脈支架血管支架（stent）一詞最早來源于一位英國的牙醫(yī) Charles Thomas Stent 發(fā)明的一種新型的矯正牙齒的支架，后來類似的支架設(shè)計都以他的名字來命名[6]。血管支架的概念首先由 Dotter 在 1969 年提出用來描述可以治療血管內(nèi)狹窄的腔內(nèi)管狀編織物[7]。1977 年，德國的心臟病專家 Gruentzig 開創(chuàng)了具有劃時代意義的 經(jīng) 皮 穿 刺 冠 狀 動 脈 腔 內(nèi) 成 形 術(shù) （ (Percutaneous transluminal coronarangioplasty,PTCA）[8]。1983 年，Dotter 等人利用導(dǎo)管將鎳鈦絲制成的圈植入到狗的動脈中，驗證了金屬支架在改善動脈狹窄方面的可行性[9]。1985 年，Gianturc及其團(tuán)隊將自膨脹的“Z”形支架導(dǎo)入動物血管，同時支架 Palmaz 是第一個用球囊擴(kuò)張的支架,該支架也被認(rèn)為是首個真正意義上的支架,該支架是由一種金屬細(xì)線編織而成，在編織構(gòu)造的重合點(diǎn)以銀焊接來提高該支架的徑向支撐能力，該種制造支架的方式使支架的可選用材料種類變得更加豐富[10]。1987 年,Rousseau 和他的團(tuán)隊發(fā)表了關(guān)于一種網(wǎng)狀編制的不銹鋼材料自膨脹支架的文章[11]，Rousseau

先將原尺寸支架安設(shè)在帶導(dǎo)管的球囊上，隨后牽引導(dǎo)管將支架輸運(yùn)到病變血管位置，給球囊加壓充氣使其發(fā)生徑向壓力進(jìn)而擴(kuò)張血管支架，從而起到撐并擴(kuò)張病變血管管徑的作用，然后將球囊泄壓隨導(dǎo)管移除，支架由于發(fā)生塑性形而留在血管內(nèi)支持血管，從而達(dá)到臨床上的醫(yī)治作用。球囊擴(kuò)張式支架的長在于支架對血管的支持效果好、對血管的擴(kuò)張結(jié)果好，可是會產(chǎn)生彈性回彈，囊擴(kuò)張式支架通常采取 316L 不銹鋼或鈷鉻合金材料。自擴(kuò)張式支架利用了記憶合金的超高彈性特性，先將支架壓縮至小于輸運(yùn)導(dǎo)管徑的直徑，再裝入導(dǎo)管中輸運(yùn)到病變血管處，用牽引金屬絲將支架從導(dǎo)管中出，因為記憶合金的超高彈性特征，支架由壓縮狀況頓時擴(kuò)大，進(jìn)而起到對狹血管的支持效果，如圖 1.2（b）所示，此類支架長處是對血管的損傷較小，劣是擴(kuò)大直徑單一，只與支架的原始直徑有關(guān)，記憶合金除了具有超高彈性的特之外還應(yīng)具有很高的大變形恢復(fù)能力，使得支架在壓縮狀況下和植入后的擴(kuò)大形下的應(yīng)變都在材料的彈性范圍內(nèi)，故該種記憶合金通常選擇鎳鈦合金。

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文它結(jié)合了纏繞支架和管狀支架的一些特征，在徑向上具有良好的支撐能力且具有較高的順應(yīng)性，且在軸向上的彈性回縮率較低，便于在病變血管內(nèi)準(zhǔn)確定位。當(dāng)下臨床上利用較多的是管狀支架及環(huán)狀支架。1.2.2.4 按表面處理情況分血管支架按表面處置的狀態(tài)可以細(xì)分為裸露支架、覆膜支架和涂層支架，如圖 1.3 所示。裸露支架只是在金屬支架的基礎(chǔ)上對其表面進(jìn)行拋光使得表面足夠光滑，達(dá)到支架表面粗糙度的要求；覆膜支架是在裸支架的表面覆上一層可降解或不可降解的聚合物膜，使支架在植入過程中有更好的順暢性；涂層支架除了表面拋光處理外，在金屬表層涂以肝素或氧化鈦等，使其能滿足支架的藥物性或耐腐蝕性能要求。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

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本文編號：2812216