臨床上人體食管腔道并非圓形截面,機(jī)體運(yùn)動(dòng)和病變組織生長(zhǎng)的不確定性而使植入后的支架受到擠壓作用,引起支架的局部失穩(wěn)或難以適應(yīng)腔道變化,從而引起并發(fā)癥。利用有限元法對(duì)361L不銹鋼、WE43鎂合金、NiTi合金、聚乳酸PLLA 4種材料編織而成的食道管支架的整體平面擠壓剛度和局部擠壓剛度進(jìn)行分析,對(duì)比不同材料不同絲徑對(duì)支架擠壓剛度的影響。結(jié)果顯示,材料彈性模量越高,支架的擠壓剛度越大;絲線直徑越大,支架的擠壓剛度也越大。但是隨著擠壓變形的增大,擠壓剛度有變小的趨勢(shì)。局部擠壓會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,但在擠壓變形為4 mm時(shí),四種不同材料支架的等效應(yīng)力均小于材料的強(qiáng)度極限,絲線不會(huì)發(fā)生斷裂。支架擠壓剛度的了解可為支架優(yōu)化設(shè)計(jì)和臨床選型提供重要的理論依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：現(xiàn)代機(jī)械. 2020,(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1 支架受擠壓力示意圖

圖1 支架受擠壓力示意圖由于支架為交叉的螺旋絲線構(gòu)成，交叉點(diǎn)之間存在接觸狀態(tài)，故在交叉絲線之間設(shè)置梁-梁接觸單元，摩擦因數(shù)均取0.15。由于支架工作狀態(tài)時(shí)，絲線與絲線之間不會(huì)發(fā)生移動(dòng)，故摩擦系數(shù)對(duì)支架擠壓剛度的影響不大。

通過(guò)對(duì)4種不同材料編織而成的支架雙側(cè)擠壓剛度分析，獲得在不同擠壓變形情況下對(duì)應(yīng)不同的擠壓力，再根據(jù)式(1)計(jì)算支架的擠壓剛度。圖3所示為361不銹鋼支架在不同絲徑不同擠壓變形下的徑向剛度變化趨勢(shì)。根據(jù)圖3可知，絲線直徑越大，支架的整體擠壓剛度越大，但是隨著擠壓變形的越來(lái)越大，雖然擠壓力也會(huì)增大，但是擠壓剛度卻是逐漸降低。這表明，當(dāng)支架承受比較大的擠壓力時(shí)，支架會(huì)存在失穩(wěn)的可能性。對(duì)其他3種材料的支架進(jìn)行相同類型的分析，發(fā)現(xiàn)支架的擠壓剛度都具有與361不銹鋼支架擠壓剛度相同的變化趨勢(shì)。限于篇幅，其他材料支架結(jié)構(gòu)的擠壓剛度變化趨勢(shì)圖片略。圖4表示，結(jié)構(gòu)參數(shù)和擠壓變形相同但材料變化時(shí)支架的擠壓剛度比較。從圖4可以看出，不銹鋼支架結(jié)構(gòu)的擠壓剛度最大，而PLLA最小。在其他不同的擠壓變形情況下，不同材料支架的擠壓剛度有著與圖4相同的特點(diǎn)。這說(shuō)明支架結(jié)構(gòu)的擠壓剛度隨著支架材料彈性模量的增大而增大。但擠壓剛度越大，支架適應(yīng)食管腔道變化的能力則越弱，所以臨床選擇支架時(shí)需要考慮支架的材料屬性特點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】：
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