高徑向支撐性可生物降解聚合物血管支架結構設計與力學性能分析
發(fā)布時間:2021-08-21 06:13
在研究血管支架支撐單元夾角與其徑向支撐強度關系的基礎上,提出采用不等高支撐環(huán)以利于增大擴張后支撐單元夾角進而提高支架徑向支撐強度的設計方法,根據該方法設計了三種可降解聚合物血管支架結構。采用有限元方法對比分析了該三種支架和雅培生物可降解支架(BVS)的徑向支撐強度、徑向回縮率、軸向短縮率與彎曲剛度,研究了支架結構對這些性能的影響規(guī)律。所設計的J型支架(JS)、開放式C型支架(OCS)和密閉式C型支架(CCS)的徑向支撐強度相對BVS的徑向支撐強度分別提高了14%、34%和42%,同時設計的三種支架的徑向回縮率相對BVS的徑向回縮率減小了約21%,且均未發(fā)生軸向短縮;采用開放式連接形式的JS、OCS的彎曲剛度與BVS的彎曲剛度相當,相比密閉式CCS減小了約73%。影響徑向支撐強度和徑向回縮率的主要因素是支撐環(huán)的結構形式,采用不等高支撐環(huán)可有效改善徑向支撐強度和徑向回縮率;影響軸向短縮率的主要因素是橋筋的結構形式和橋筋的連接位置,采用具有彎曲結構的橋筋且橋筋連接位置位于支撐單元直線段的中間處可避免支架發(fā)生軸向短縮;影響彎曲剛度的主要因素是橋筋與支撐環(huán)的連接形式,采用開放式連接的支架彎曲剛度...
【文章來源】:中國機械工程. 2020,31(09)北大核心EICSCD
【文章頁數】:11 頁
【部分圖文】:
經皮血管支架成形術示意圖
管狀鏤空型血管支架
由式(1)和式(2)可以看出,隨著β0的增大,Fx減小,同時由于隨著β0增大,支撐單元的高度h減小,因此Mz也減小。而Fx和Mz是引起支架徑向變形甚至坍塌的最主要因素,因此,增大支架擴張后的支撐單元夾角,有助于提高支架的徑向支撐性能。但是,單純地將所有支撐單元夾角增大會減小支架的擴張范圍,據此,本文提出不等高支撐環(huán)結構,即支撐環(huán)由高度不同的支撐單元循環(huán)交替構成,如圖4所示。通過幾何分析可知,當周向產生相同位移增量時,擴張前支撐單元夾角越大,擴張后角度增量越大。其幾何關系分析如下。將具有不同高度的支撐單元簡化為兩個等腰三角形△ABC和△GBC,如圖5所示,支撐單元夾角分別對應β1 和β2 ,當底邊長度增加Δl時,則兩三角形分別轉變?yōu)椤鰽BE和△GBF,兩頂角的增量分別為Δβ1和Δβ2,則
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型可降解聚合物血管支架的體內血栓形成評價[J]. 鄭利萍,賈莉芳,袁暾,梁潔. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2019(02)
[2]可降解聚合物血管支架結構優(yōu)化設計[J]. 趙丹陽,劉韜,李紅霞,王敏杰. 力學學報. 2017(06)
[3]具有周期結構的血管支架有限元分析[J]. 李萍萍,張若京. 工程力學. 2012(09)
博士論文
[1]冠脈支架的力學行為研究及其優(yōu)化設計[D]. 李紅霞.大連理工大學 2014
本文編號:3355040
【文章來源】:中國機械工程. 2020,31(09)北大核心EICSCD
【文章頁數】:11 頁
【部分圖文】:
經皮血管支架成形術示意圖
管狀鏤空型血管支架
由式(1)和式(2)可以看出,隨著β0的增大,Fx減小,同時由于隨著β0增大,支撐單元的高度h減小,因此Mz也減小。而Fx和Mz是引起支架徑向變形甚至坍塌的最主要因素,因此,增大支架擴張后的支撐單元夾角,有助于提高支架的徑向支撐性能。但是,單純地將所有支撐單元夾角增大會減小支架的擴張范圍,據此,本文提出不等高支撐環(huán)結構,即支撐環(huán)由高度不同的支撐單元循環(huán)交替構成,如圖4所示。通過幾何分析可知,當周向產生相同位移增量時,擴張前支撐單元夾角越大,擴張后角度增量越大。其幾何關系分析如下。將具有不同高度的支撐單元簡化為兩個等腰三角形△ABC和△GBC,如圖5所示,支撐單元夾角分別對應β1 和β2 ,當底邊長度增加Δl時,則兩三角形分別轉變?yōu)椤鰽BE和△GBF,兩頂角的增量分別為Δβ1和Δβ2,則
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型可降解聚合物血管支架的體內血栓形成評價[J]. 鄭利萍,賈莉芳,袁暾,梁潔. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2019(02)
[2]可降解聚合物血管支架結構優(yōu)化設計[J]. 趙丹陽,劉韜,李紅霞,王敏杰. 力學學報. 2017(06)
[3]具有周期結構的血管支架有限元分析[J]. 李萍萍,張若京. 工程力學. 2012(09)
博士論文
[1]冠脈支架的力學行為研究及其優(yōu)化設計[D]. 李紅霞.大連理工大學 2014
本文編號:3355040
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