腹主动脉瘤直型覆膜支架的生物力学分析  

Biomechanical Analysis for Cylindrical Abdominal Aortic Stent-Grafts

作　　者：谷雪莲[1] 胡方遒[1] 祁勇翔 李中华 宋成利[1] 

机构地区：[1]上海理工大学教育部微创医疗器械工程研究中心,上海200093 [2]上海微创医疗器械(集团)有限公司,上海201203

出　　处：《中国生物医学工程学报》2015年第5期623-628,共6页Chinese Journal of Biomedical Engineering

摘　　要：应用数值模拟分析方法,研究腹主动脉瘤直型覆膜支架在径向压握、自膨胀释放及植入后平衡状态3种工况下的稳定性及各项生物力学指标。建立覆膜支架、压握工具以及目标血管的有限元模型。对圆柱状压握工具沿R轴负方向施加大小为6.50 mm的位移载荷,压握覆膜支架至外径为7.00 mm;将压握工具恢复到原始尺寸,建立血管/覆膜支架接触关系;支架完全释放后平衡状态下,对其内表面均匀施加50~150 mm Hg动脉压。分析支架部分在压握与平衡状态下的最大主应变（MPS）峰值及分析后形态、释放状态下变形血管以及覆膜的等效应力峰值（VMS）。在径向压握过程中,金属支架最大压握主应变峰值为5.73%;在自膨胀释放过程中,造成血管壁应力集中的峰值为0.371 MPa,覆膜应力峰值为0.388 MPa;在植入后平衡状态下,支架平均应变为0.0859%,振荡应变为0.0486%,覆膜应力峰值为2.09 MPa,安全因子为8.23。支架部分在各工况下应变处于镍钛合金屈服强度之内,在圆角弯折处应变最为集中;覆膜部分在各工况下应力值也满足e-PTFE膜材料的屈服强度。该研究结果可以为覆膜支架的结构优化设计以及覆膜材料选择提供一种分析方法,可以提高覆膜支架的生物力学性能,并给工程设计和临床操作提供参考。

关 键 词：覆膜支架 腹主动脉瘤 生物力学 镍钛合金 

分 类 号：R318.01[医药卫生—生物医学工程] R318.11[医药卫生—基础医学]