基于国人各向异性超弹性动脉壁的血管支架生物力学分析和优化设计

摘要

心脑血管疾病占我国死因顺位首位,其中的冠状动脉疾病是其中一大类型的疾病。这类疾病最广泛的治疗方法是血管支架介入治疗。这种治疗方法在有着很多优越性的同时还存在着对血管一定程度的损伤。本文对动脉壁进行了各向异性超弹性三层结构的本构假设，对不同类型的血管支架进行了有限元分析和进一步优化。
　　本文建立了各向异性超弹性带有残余应变的三层结构动脉壁模型，得到了动脉壁的残余应变随着半径增大的影响规律。本文考虑了不同张开角、动脉壁各层结构在半径增大的过程中周向残余应力应变、径向残余应力应变的响应规律。其证明了残余应力应变对研究血管支架的有限元分析重要性。
　　本文建立了四种血管支架有限元模型和支架在动脉壁中扩张的有限元分析方法。本文还建立了血管支架有限元分析方法，得到了血管支架扩张后最大应力处的节点随时间变化的力学响应规律。本文得到了不同支架对动脉壁的力学响应规律，分析了应力集中处应力随时间变化的响应规律。
　　针对对动脉壁力学影响最小的支架进行两方面的优化。一方面是支撑筋环数的优化，另一方面是连接筋S型曲线的优化。得到了在不同支撑筋环数下，动脉壁受力随时间变化即随支架扩张的响应。得到了有着不同连接筋的支架对动脉壁的力学影响。得出了适合国人动脉壁性质的最佳支撑筋环数和连接筋S型曲线的血管支架。建立了研究适合国人动脉壁性质的血管支架方法。

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第1章 绪论

1.1课题来源及研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

第2章 动脉壁结构特点和力学性质分析

2.1引言

2.2动脉壁的组织和结构

2.3动脉壁的本构模型

2.4本章小结

第3章 国人动脉壁建立和残余应变分析

3.1引言

3.2国人动脉壁有限元建模

3.3结果分析

3.4本章小结

第4章 血管支架与动脉壁耦合分析和优化

4.1引言

4.2血管支架的有限元分析

4.3血管支架与动脉壁耦合分析

4.4本章小结

第5章 优化设计及分析

5.1引言

5.2不同支撑筋个数对动脉壁的力学影响

5.3不同连接筋花纹个数对动脉壁的力学影响

5.4本章小结

结论

参考文献

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致谢