适形贴壁支架的"适形"与"可行"结构设计及其力学分析

Structural design of"fitness"and"feasibility"of body-fitted stent and its mechanical analysis

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摘要针对适形贴壁支架"适形"和"可行"的矛盾,探究不同平滑设计方案对支架力学行为和贴壁效果的影响.基于三维投影方法,对投影区域用最小二乘法进行拟合(拟合阶数1～6分别对应模型1～6),达到对适形贴壁支架平滑的效果.模拟6组支架在斑块钙化程度不同的狭窄血管中的压握、扩张过程,分析了弯曲刚度、支架崎岖度、面积残余狭窄率、接触面积分数和接触体积分数等指标.结果显示,弯曲刚度、支架崎岖度、面积残余狭窄率、接触面积分数和接触体积分数均随拟合阶数的增加呈上升趋势.其中模型1的接触面积分数和接触体积分数最小,未完全钙化斑块环境中分别为77.63％和83.49％,完全钙化斑块环境中分别为72.86％和82.21％,"适形"性最差;模型5和6的支架崎岖度的值较为接近,分别为32.15％和32.38％,制造和植入的"可行"性最差;模型2、3、4在两种斑块环境中具有相近的面积残余狭窄率.可见,对投影区域用最小二乘法进行2～4阶拟合获得适形贴壁支架较为合理;其中,在完全钙化环境中,2阶拟合获得的适形贴壁支架性能更好.