自膨式镍钛合金血管支架安全性能研究

作     者：李治国 闫文刚 冯海全 LI Zhiguo;YAN Wengang;FENG Haiquan

作者机构：内蒙古工业大学机械工程学院工程图学部呼和浩特010051 

出 版 物：《生物医学工程学杂志》 (Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2020年第37卷第2期

页      面：334-339页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：内蒙古自然科学基金(2018MS08128) 国家自然科学基金(81160186)。 

主　　题：血管支架 有限元分析 疲劳强度 疲劳寿命 动态安全系数 

摘      要：为了系统地评价自膨式镍钛合金血管支架的安全可靠性,本研究引用国际标准化组织推荐的支架动态安全系数定量反映支架的安全性能。利用非线性有限元软件Abaqus中超弹性记忆合金材料作为本构模型,结合镍钛合金管材单轴拉伸实验数据,对Φ8×30 mm、Φ10×30 mm、Φ12×30 mm三种L型支架先压握后自膨胀的置入过程、置入后高低血压脉动作用下的形状变化过程进行了有限元模拟。通过分析血管支架的应力变化情况,研究了血管支架使用过程中的最大应力应变、应力集中位置、疲劳强度大小以及可能的失效形式,并开展了血管支架体外加速疲劳寿命试验。有限元分析及实验结果均显示随着压握量增大,支架最大应力和最大塑性应变呈递增趋势,但支架最大应力和应变分布区域无显著变化,均集中在支撑体和连接体连接区域的圆弧内侧。三种支架动态安全系数分别为1.31、1.23和1.14,数值都大于1,表明三种支架的安全性能较好,能满足10年以上的疲劳寿命要求,且支架的安全性随着支架原始直径的增大有减小的趋势。