高性能形状记忆合金血管支架的研制

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1、中山大学硕士学位论文高性能形状记忆合金血管支架的研制TheDevelopmentofNiTinolSelf-expandableSuperelasticVascularStent专业名称：学位申请人：导师名称：论文答辩委员会组成(签名)主席委员工程力学徐强王彪教授稚门己己中国．广州．中山大学．工学院．应用力学与工程系工程力学研究所二零零七年六月中文摘要高性能形状记忆合金血管支架的研制专业：硕士生：导师：工程力学徐强王彪摘要：血管内支架作为治疗心血管疾病临床应用中重要的医疗器械，其主要变形过程是支架在血管中的膨胀过程。这个重要的变形特征对应并影响着支架不

2、同的两个力学技术指标：变形与应力。所以本论文的主要目的就是研制和开发具有自主知识产权的血管内支架产品．并利用有限元技术对NiTi自扩张血管内支架的结构进行优化设计。利用有限元分析软件ANSYS建立了以NiTi形状记忆合金为材料模型的血管支架的三维有限元仿真模型。结合支架外形尺度、网格形状等其它影响因素，对支架在血管中的自膨胀过程进行了数值模拟分析。通过两种具有类似网格结构的支架，它们之间性能的对比，提出血管支架“最优化网格”的概念。本研究对于应用有限元软件对血管支架的网格形状进行优化设计，模拟支架材料应用具有形状记忆效应的镍钛记忆合金材料模块。结合应用

3、ANSYS中的三维非线性单元模拟镍钛合金支架，对镍钛支架在血管中的自扩张过程进行仿真。研究通过大量的计算，扩张过程的模拟，通过分析支架在扩张过程中发生变形(应力与位移)。在对网格形状不断改进的基础上，作者总结了一整套关于心血管支架的设计思路。自扩张镍钛合金血管支架由于其良好的生物相容性与超弹性，可以解决支架植入后的再狭窄问题。利用有限元软件ANSYS对支架在血管中的自扩张行为进行模拟，对支架的网格形状与尺寸进行优化设计。关键词：有限元，镍钛形状记忆合金，支架，数值模拟英文摘要Title：TheDevelopmentofNiTinolSelf-expan

4、dableSuperelasticVascularStentMajor：EngineeringMechanicsName：XuQiangSupervisor：WangBiaoAbstract：Vascularstentisallimportantmedicalapplianceforangiocardiopathy．Itskeydeformationprocessisexpandableprogressofstentintheveins．Theimportantdeformationbehaviourcorrespondstotwomechanicst

5、echniquetarget：deformationandstress．SothemainobjectiveofthepaperiSresearchanddevelopmentofvascularstentwithproprietaryjntellectualpropertyri曲ts．TheoptimumdesignofNiTinolself-expandablestentiSfinishedbyusingfiniteelementsoft．Tllree．dimensionalfiniteelementsimulationmodelofvascula

6、rstent，thatmoldingmaterialjSNiTinolshapememoryalloy,iSbuiltbyANSYS．Consideringsomefactorsthataffectstent，suchas：thestructureofstent，theshapeofgtidandSOon，self-expendingprocessofNitinolstentissimulatedthroughcomputer．ByperformancecomparisonwithtWOkindsofstentswithsimilar鲥dstructu

7、re．theauthourpresentsanewconceptof“OptimizedGrid”ofstent．Thepresentstudyisaboutthegridshapeofvascularstentsofoptimumdesignbyusingfiniteelementsoftware．Vascularstent’SmaterialsareNiTishapememoryalloy．Non—linearthree．dimensionalelementofANSYSiSusedtosimulateNiTinolstent．Stent’Ssel

8、f-expandingprocessinthevesselissimulatedbvANSYS