冯海全
,
李治国
,
江旭寿
,
胡志勇
功能材料
利用Pro／E和Ansys软件建立了胸主动脉支架轴向柔顺性分析模型，对27种NiTi合金支架的柔顺性进行了模拟分析与实验验证。在此基础上，又进一步系统地分析了弯曲变形时支架结构尺寸变化对中央部位横截面变形行为的影响。结果显示，减少圆周方向上的连接体的数量，增加支撑体的长度或数量，都能够提高支架的柔顺性，但是减少连接体的数量比增加支撑体的长度或数量对支架柔顺性的影响程度要大。支架弯曲变形时连接体的数量对支架中央部位横截面的变形具有显著的影响。
关键词:
NiTi合金
,
柔顺性
,
主动脉支架
,
有限元法
胡志勇
,
王文雯
,
冯海全
,
王志国
,
韩青松
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅰ).030
支架的扩张性能及力学性能是手术成功与否的重要因素之一.利用有限元方法仿真模拟分析了镁合金支架体外耦合扩张过程，重点研究不同支架初始直径、支撑体长度和周向个数对扩张性能及力学性能的影响，以达到结构优化的目的.结果显示，减小支架初始直径，支架应力应变分别降低3．94％和16．59％；增加支架支撑体长度，支架应力应变分别降低15．76％和49．50％；增加周向支撑体个数，支架应力应变分别下降8．97％和31．78％；改变3个结构参数均可以有效降低支架应力应变，其中支撑体长度的影响较大.通过支架的扩张性能及力学性能分析出支架最优结构，为将来镁合金支架的设计优化提供重要参考依据.
关键词:
镁合金
,
冠脉支架
,
有限元法
,
力学性能
,
结构优化
冯海全
,
陈彦龙
,
何平基
,
韩青松
,
王志国
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.07.020
柔顺性是冠脉支架很重要的一个力学性能，它决定了支架的输送性及血管内支架的适应性。利用有限元法对6种不同结构的镁合金冠状动脉支架进行模拟分析，主要研究其不同连接体结构对支架柔顺性能的影响。结果显示，在压握状态下，不同连接体结构对支架柔顺性能影响较大，其中 S 型支架柔顺性较好，直杆 L 型支架柔顺性较差；在扩张状态下，连接体和支撑体个数相同时主要取决于连接体的结构；无论是在压握状态还是扩张状态下，有圆弧形的连接体的支架柔顺性要优于直杆形连接体的支架。关于支架柔顺性能的模拟结果，为今后镁合金冠脉支架的结构优化设计和临床选择起到了指导作用。
关键词:
镁合金
,
冠脉支架
,
柔顺性
,
弯曲刚度
,
有限元法
冯海全
,
孙丽丽
,
韩青松
,
刘长增
,
朱明新
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.22.017
狭窄率反映血管的堵塞程度,不同狭窄率对血管内支架力学性能的影响不同。利用有限元法对4种支架分别在30％,40％,50％的狭窄血管内进行力学性能模拟分析,研究狭窄率对支架变形行为和力学性能的影响。结果显示,狭窄率对支架的等效应力影响较小,而支架结构对血管内应力分布具有明显的影响,其中开环支架对血管内应力影响大于闭环支架；随着血管内狭窄率的升高,支架轴向缩短率呈减小的趋势、径向回弹率与扩张不均匀性呈增大的趋势,血管内等效应力具有增加的趋势；狭窄率对闭环支架径向回弹率与扩张不均匀性的影响比开环支架更显著。通过对狭窄率影响的分析,再现了不同堵塞程度血管对不同支架的影响,为支架的设计与植入提供理论依据。
关键词:
有限元法
,
狭窄率
,
力学性能
,
血管支架
,
镁合金
江旭东
,
滕晓艳
,
史冬岩
,
冯海全
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.03.010
针对支架植入术后的冠脉血管内支架再狭窄问题,通过非线性有限元法建立弯曲冠脉-支架介入系统生物力学模型及冠脉支架纵向柔顺性计算模型,开展了冠脉支架结构设计对血管壁面损伤与再狭窄的影响机理研究。数值分析结果表明,弯曲血管在支架端部存在高应力梯度,所产生的最大应力是直冠脉的4~6倍,易于损伤血管从而形成血管内支架再狭窄问题。冠脉支架结构的纵向柔顺性对弯曲血管的整体应力水平具有显著的影响,C 型支架的纵向柔顺性远低于S型支架和N型支架,植入后所引起的血管整体应力水平最高；S型支架具有最好的纵向柔顺性,植入后所引起的血管整体应力水平最低。从支架与血管的相互作用以及支架纵向柔顺性的角度解释了临床中弯曲血管内支架再狭窄率较高的力学原因,为支架的临床选择及优化设计提供了重要指导作用。
关键词:
冠脉支架
,
有限元法
,
纵向柔顺性
,
血管再狭窄
,
血管损伤
江旭东
,
滕晓艳
,
史冬岩
,
冯海全
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.03.011
通过非线性有限元方法,建立了球囊扩张式冠脉支架自由扩张和狭窄血管体内扩张的数值计算模型.针对两种不同联接筋结构的冠脉支架,分析了S型和N型支架的自由扩张性能和介入狭窄血管后的体内扩张性能,研究了支架结构对血管组织机械损伤的影响机理.数值模拟结果表明,在自由扩张阶段,S型和N型支架变形均匀,两种支架的径向回弹率和轴向短缩率趋于一致,并且具有良好的扩张均匀性与一致性,有利于支架扩张狭窄血管和在血管内的精确定位.在体内扩张阶段,由于狭窄血管的约束作用,S型和N型支架的径向回弹率均高于自由扩张阶段,轴向短缩率均低于自由扩张阶段;但是S型支架介入狭窄血管后的径向回弹率和轴向短缩率略高于N型支架,引起了更低的血管应力水平和应力梯度,减少了血管组织的机械损伤,降低了支架介入术后的血管内再狭窄率.综上,提出的计算模型对于冠脉支架的生物力学性能评估、结构优化设计与介入术后的血管损伤评价提供了重要的理论依据.
关键词:
冠脉支架
,
扩张变形
,
非线性有限元
,
血管损伤
,
再狭窄
