摘要：介绍了食管支架的应用背景及其研究现状,用有限元数值模拟方法计算了食管支架的疲劳寿命.根据实际情况,提出合理的假设与简化条件,完成了几何模型及有限元模型的创建、材料模型的选取及边界条件的正确设置.通过对不同头数、不同丝径的裸架和覆膜支架的疲劳寿命的计算,得出支架丝径越大、头数越多,支架径向刚度和强度就越大,疲劳寿命也越大的结论.建立了食管支架体外加速疲劳试验装置,对不同头数、相同丝径的覆膜支架进行疲劳寿命的试验.试验结果与数值模拟结果一致,证明了数值模拟方法的合理性及有效性.数值模拟与试验相结合能为食管支架的优化设计提供有价值的参考.

摘要：This paper aims to find the relationship between the structural parameters and the radial stiffness of the braided stent and to understand the stress distribution law of the wires. According to the equation of the space spiral curve, a three-dimensional parametrical geometrical model is constructed. The finite element model is built by using the beam-beam contact elements and 3D beam elements. The constituent nitinol wires are assumed to be linear elastic material. The finite element analysis figures out that the radial stiffness of the stent and the stress distribution of the wires are influenced by all the structural parameters. The helix pitch of the wires is the most important factor. Under the condition of the same load and other structural parameters remaining unchanged, when the number of wires is 24, the stress of the wire crosssection is at the minimum. A comparison between the vitro experimental results and the analytical results is conducted, and the data is consistent, which proves that the current finite element model can be used to appropriately predict the mechanical performance of the braided esophageal stents.

摘要：目的研究食管支架不同端部形状对支架-食管系统力学行为的影响。方法通过有限元仿真,对不同端部形状（直筒形、杯球形和双喇叭形）的编织型食管支架及其与食管腔道构成耦合系统之间力学行为进行分析,并比较3种不同端部形状的裸支架和覆膜支架对食管内壁应力分布和食管狭窄区扩张的影响。结果裸支架使食管狭窄率降低的程度比覆膜支架高,并且裸支架使食管的等效应力和食管内壁的接触应力都远大于覆膜支架植入后的情况;支架不同的端部形状对食管健康区域内的等效应力和接触应力有很大影响,在食管与杯球形支架的杯端中部和双喇叭形支架端部边缘所接触的区域内出现应力集中;3种不同端部的编织型食管支架都具有良好贴壁性能。结论不同的支架端部形状使食管内壁产生不同应力状态。应力越大,食管组织增生的可能性越大,但支架移位的可能性越小。了解支架端部形状对支架性能的影响,可为支架的优化设计和临床选型提供重要的理论依据。

摘要：为研究非血管支架的疲劳性能,该文依据非血管腔体生理运动规律,将其所产生的周期性循环载荷等效为波动载荷。通过设计基于PLC控制的液压加载模块和移位模块,对支架施加波动载荷,模拟支架在人体内的物理环境。试验测试结果表明,该装置可以实现多种类型非血管支架的疲劳性能测试,具有较好的通用性和可操作性。

摘要：利用有限元法对编织型胆管支架在0%、5.26%和10.53%椭圆度的狭窄胆管内进行力学性能模拟,对比分析不同椭圆度和狭窄率对支架-胆管系统生物力学行为的影响。结果显示,在支架植入后的系统平衡状态下,胆管壁上等效应力分布随椭圆度和狭窄率的变化而不同;在支架冠顶丝线中部以及与其接触的胆管内壁上均有应力集中现象;椭圆度和狭窄率对支架扩张和贴壁性能的影响不大,支架在3种不同椭圆度和不同狭窄率的胆管内具有良好的扩张性和贴壁性能。不同椭圆度和狭窄率的胆管与支架的耦合模型的建立与分析,能进一步了解编织型支架的力学性能,可为其优化设计和临床选型提供重要的理论依据。

摘要：目的为了了解不同端部形状对编织型食管支架应力分布及疲劳性能的影响。方法对支架-食管耦合系统进行有限元分析,模拟不同端部形状的支架在食管内工作状态下的应力分布情况,并基于Goodman准则评价支架的疲劳性能。结果工作状态下,支架的端部和中部会产生较大的应力。相同条件下,直筒形支架上的应力最小而杯球形支架上的应力最大。此外,根据Goodman疲劳准则的预测,直筒形和双喇叭形支架的疲劳性能较好,而杯球形支架的疲劳性能相对较弱。结论支架端部形状会影响支架的整体应力分布以及支架的整体疲劳性能。有限元计算模型和计算结果能为编织型支架的优化设计和性能预测提供参考。