為了系統(tǒng)地評(píng)價(jià)自膨式鎳鈦合金血管支架的安全可靠性,本研究引用國際標(biāo)準(zhǔn)化組織推薦的支架動(dòng)態(tài)安全系數(shù)定量反映支架的安全性能。利用非線性有限元軟件Abaqus中超彈性記憶合金材料作為本構(gòu)模型,結(jié)合鎳鈦合金管材單軸拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)Φ8×30 mm、Φ10×30 mm、Φ12×30 mm三種L型支架先壓握后自膨脹的置入過程、置入后高低血壓脈動(dòng)作用下的形狀變化過程進(jìn)行了有限元模擬。通過分析血管支架的應(yīng)力變化情況,研究了血管支架使用過程中的最大應(yīng)力應(yīng)變、應(yīng)力集中位置、疲勞強(qiáng)度大小以及可能的失效形式,并開展了血管支架體外加速疲勞壽命試驗(yàn)。有限元分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果均顯示隨著壓握量增大,支架最大應(yīng)力和最大塑性應(yīng)變呈遞增趨勢(shì),但支架最大應(yīng)力和應(yīng)變分布區(qū)域無顯著變化,均集中在支撐體和連接體連接區(qū)域的圓弧內(nèi)側(cè)。三種支架動(dòng)態(tài)安全系數(shù)分別為1.31、1.23和1.14,數(shù)值都大于1,表明三種支架的安全性能較好,能滿足10年以上的疲勞壽命要求,且支架的安全性隨著支架原始直徑的增大有減小的趨勢(shì)。 

【文章來源】：生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2020,37(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

鎳鈦合金應(yīng)力-應(yīng)變曲線

在血管壁的長期收舒脈動(dòng)作用下，支架容易發(fā)生變形、坍塌甚至斷裂等疲勞失效，從而降低支架的預(yù)期使用壽命。采用美國食品藥品管理局、歐洲衛(wèi)生部門制定的血管支架行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[17-18]推薦的Goodman圖表法，對(duì)支架是否滿足10年的疲勞壽命（3.8億次收舒脈動(dòng)）進(jìn)行評(píng)估。有限元分析得到的80、160 mm Hg的支架應(yīng)力云圖顯示，支撐體與連接體過渡圓弧內(nèi)側(cè)節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力較高，這與壓握過程中支架承受應(yīng)力的集中位置一致，說明該區(qū)域?yàn)橹Ъ苁褂眠^程中的危險(xiǎn)部位。由式(1)、(2)求出三種支架的等效交替應(yīng)力和等效平均應(yīng)力，計(jì)算結(jié)果見表3。圖3 載荷加載過程

載荷加載過程


本文編號(hào)：3232020