血管覆膜支架(SG)的制備及其體外扭轉(zhuǎn)彎折疲勞模擬.pdf

1、動(dòng)脈瘤在臨床上屬于常見(jiàn)病，腔內(nèi)隔絕術(shù)用于主動(dòng)脈瘤的治療在手術(shù)治愈率等各方面具有傳統(tǒng)開(kāi)刀手術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但是血管覆膜支架（stent-graft, SG）長(zhǎng)期植入人體后會(huì)出現(xiàn)不同程度的疲勞損壞而導(dǎo)致裝置失效，繼而引發(fā)血管擴(kuò)張、內(nèi)漏、假性動(dòng)脈瘤及動(dòng)脈瘤破裂等各種并發(fā)癥。
　　本課題旨在研究血管覆膜支架結(jié)構(gòu)與疲勞性能的關(guān)系，首先織制有代表性的不同組織結(jié)構(gòu)的織物覆膜，與不同角度的支架通過(guò)縫合制備成不同結(jié)構(gòu)的SG，利用體外模擬扭轉(zhuǎn)彎折實(shí)

2、驗(yàn)裝置，對(duì)SG試樣進(jìn)行體外加速疲勞實(shí)驗(yàn)，分析SG試樣疲勞時(shí)間及疲勞實(shí)驗(yàn)前后覆膜支架的表觀形態(tài)及結(jié)構(gòu)物理性能之間的差異。同時(shí)應(yīng)用ABAQUS軟件，建立模型并進(jìn)行力學(xué)仿真分析，模擬SG管狀覆膜在多種載荷作用下的應(yīng)力，從而為SG設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供理論支持。
　　結(jié)果表明，所有SG試樣在疲勞試驗(yàn)后均出現(xiàn)了疲勞損傷，包括金屬支架的斷裂、縫合線的脫散磨損及織物覆膜的疲勞破損等。從疲勞時(shí)間來(lái)看，所有試樣均隨著疲勞時(shí)間的延長(zhǎng)，疲勞現(xiàn)象加劇。對(duì)于相同支

3、架類型的SG試樣，平紋組織覆膜和斜紋組織覆膜相比，更容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)彎折疲勞損壞，因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)隨著經(jīng)浮長(zhǎng)線的增多，強(qiáng)力較低的緯紗暴露少，耐疲勞性能增強(qiáng)。同樣，對(duì)于相同組織的SG試樣，金屬支架尖端為35°的SG試樣比尖端角度為45°的SG覆膜更容易疲勞，其發(fā)生疲勞破損的時(shí)間更短、破損面積更大。這是因?yàn)榧舛私嵌仍叫。饔糜诟材ど系氖芰γ娣e越小，更容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，對(duì)織物覆膜和相鄰支架尖端都會(huì)產(chǎn)生更劇烈的磨損。
　　根據(jù)SPSS非參數(shù)檢

4、驗(yàn)分析得到，對(duì)于相同支架尖端角度的SG覆膜，疲勞后不同組織結(jié)構(gòu)的SG覆膜的經(jīng)緯密度、壁厚、面密度、孔隙率、單絲直徑及緯向單絲強(qiáng)力的漸進(jìn)顯著性水平P≤0.05，即組織結(jié)構(gòu)對(duì)SG覆膜疲勞性能的影響顯著。對(duì)于相同組織結(jié)構(gòu)的SG覆膜，疲勞后不同支架角度的SG覆膜的緯向密度、斜紋組織SG覆膜的經(jīng)向密度、壁厚、面密度及孔隙率漸進(jìn)顯著性水平P≤0.05，說(shuō)明支架角度對(duì)SG覆膜疲勞性能的影響顯著；但平紋組織覆膜的經(jīng)向密度及壁厚、單絲直徑、緯向單絲強(qiáng)力漸

5、進(jìn)顯著性水平P>0.05，即支架角度對(duì)平紋SG疲勞性能的影響不顯著。
　　ABAQUS軟件力學(xué)初級(jí)仿真模型分析結(jié)果可看出，SG管狀覆膜在三種不同的載荷作用下（扭轉(zhuǎn)、彎折、同步扭轉(zhuǎn)彎折）受力狀態(tài)有明顯的差異。從同步扭轉(zhuǎn)彎折模型應(yīng)力云圖中可看到SG管狀覆膜90°彎折位置及近端均存在較為顯著的應(yīng)力集中，為SG試樣的薄弱區(qū)域。從位移云圖也可看出，SG近端有較大的變形。力學(xué)模型仿真分析為體外扭轉(zhuǎn)彎折加速疲勞模擬實(shí)驗(yàn)中試樣的疲勞失效提供了理論