换一批组合代理模型中冠状动脉支架的多目标优化设计
Multi-objective optimization of coronary artery stent design in ensemble surrogate model
摘要背景:经皮冠状动脉介入支架植入主要应用于冠状动脉狭窄的治疗,但当前支架多目标优化方法受限于样本容量约束,在平衡支撑性与柔顺性等关键性能指标时存在预测精度不足的瓶颈,制约了支架优化设计的有效性.目的:提出一种基于组合代理模型的冠状动脉支架多目标优化设计方法.方法:构建血管支架三维参数化模型,通过有限元仿真建立力学响应数据库.采用动态权重融合策略,整合Kriging模型全局优化特性与径向基函数模型代理模型局部非线性表征优势,基于20组初始样本构建组合代理模型,应用非支配排序遗传算法Ⅱ进行参数空间寻优.结果与结论:实验结果表明,组合代理模型在有限样本下展现出显著优势,支架的径向刚度倒数预测决定系数达0.974 2,较单一模型组提升4.4％的精度,验证了组合代理模型在有限样本下的高效建模能力;支架的弯曲刚度预测精度较单一径向基函数模型代理模型组提升4.4％.优化后支架性能实现双目标协同优化,组合代理模型组支架的径向刚度倒数较Kriging模型组和单一径向基函数模型代理模型组分别降低13.92％和9.57％,支架的弯曲刚度较Kriging模型组和单一径向基函数模型代理模型组分别优化了0.38％和2.56％.研究提出的组合代理模型突破了传统单一模型的性能局限,为冠状动脉支架的"刚性-柔性"协同优化提供了低成本、高精度的解决方案.
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关键词
冠状动脉支架组合代理模型多目标优化有限元分析生物力学优化方法径向刚度弯曲刚度Kriging模型径向基函数coronary stentensemble surrogate modelmulti-objective optimizationfinite element analysisbiomechanicsoptimization methodradial stiffnessbending stiffnessKriging modelradial basis function
栏目名称
DOI
10.12307/2026.743
发布时间
2026-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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