高径向支撑性可生物降解聚合物血管支架结构设计与力学性能分析

摘要

在研究血管支架支撑单元夹角与其径向支撑强度关系的基础上,提出采用不等高支撑环以利于增大扩张后支撑单元夹角进而提高支架径向支撑强度的设计方法,根据该方法设计了三种可降解聚合物血管支架结构。采用有限元方法对比分析了该三种支架和雅培生物可降解支架(BVS)的径向支撑强度、径向回缩率、轴向短缩率与弯曲刚度,研究了支架结构对这些性能的影响规律。所设计的J型支架(JS)、开放式C型支架(OCS)和密闭式C型支架(CCS)的径向支撑强度相对BVS的径向支撑强度分别提高了14%、34%和42%,同时设计的三种支架的径向回缩率相对BVS的径向回缩率减小了约21%,且均未发生轴向短缩;采用开放式连接形式的JS、OCS的弯曲刚度与BVS的弯曲刚度相当,相比密闭式CCS减小了约73%。影响径向支撑强度和径向回缩率的主要因素是支撑环的结构形式,采用不等高支撑环可有效改善径向支撑强度和径向回缩率;影响轴向短缩率的主要因素是桥筋的结构形式和桥筋的连接位置,采用具有弯曲结构的桥筋且桥筋连接位置位于支撑单元直线段的中间处可避免支架发生轴向短缩;影响弯曲刚度的主要因素是桥筋与支撑环的连接形式,采用开放式连接的支架弯曲刚度更小。