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颅内动脉瘤编织支架力学行为有限元分析

郑清丽  
【摘要】:脑动脉瘤是指脑动脉壁薄弱部分发生病变而产生的瘤状突起,具有高发病率和致命率。颅内血管重建装置作为血管内介入治疗新技术,在植入时历经的变形过程有置于微导管时的压握过程、途经弯曲血管的变形过程和到达病变位置释放后膨胀过程。支架的设计是否合理主要取决于上述过程中涉及到的主要力学行为指标,其对血管内介入治疗具有重要的指导意义。 本论文针对动脉瘤支架的特性和基于对血管重建装置的认识,在设计构思的基础上通过MATLAB软件包和有限元分析软件ABAQUS建立有限元模型,分析比较颅内动脉瘤镍钛合金编织导流支架包括Pipeline支架及其变体在内的三种结构模型,在不同的编织股数、编织角度、丝径条件下,各参数对支架最大等效单轴拉应变、纵向柔顺性及径向支撑力的影响。 结果表明:支架在压握过程中,最大等效单轴拉应变均在材料的超弹性范围之内,其数值随编织角度的增大而减小,随丝径的增加约成倍增加。支架到达病变位置释放后,结构模式对径向支撑力的影响可忽略不计;丝径越大,编织角越小,支架的径向支撑力越大;径向支撑力随着编织股数增多约成倍增加。三种结构模式贴壁性均良好,作为脑动脉重建支架是符合要求的。支架在植入过程及置放到病变位置后,三种结构模式在股数减少,编织角增大的情况下,柔顺性的优势有所体现,其中B的柔顺性最好;增大编织角、丝径尺寸和编织股数,柔顺性均变差,其中编织角是决定支架屈曲失稳的关键因素。 本文模拟分析结果,在一定程度上为人体内各种编织支架在力学性能方面寻找适当的参数指标提供理论依据和参考数据。


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