编织型可降解镁合金气道支架的设计与结构优化

发布时间：2024-02-03 12:45

　　镁合金是绿色可降解材料,其降解产物可以被机体吸收并且降解产物对人体无明显副作用。镁合金材料具有良好的生物相容性和生物安全性,是具有发展潜力的制备可降解气道支架的绿色材料。与传统的不可降解气道支架相比,镁合金气道支架可以随着狭窄气道的痊愈而逐渐降解,无需二次手术取出。但是镁合金的弹塑性比传统的材料要差,所以传统气道支架结构不适用于可降解镁合金,需要对镁合金气道支架进行结构优化设计,以便获得更好的服役性能。目前,尚无将镁合金材料用于气道支架的公开报道。本文针对可降解镁合金气道支架弹塑性差、径向支撑力不足、径向回复率和轴向回复率大、狗骨效应明显等问题,建立了不同结构的编织型气道支架的三维模型。采用有限元模拟分析软件ABAQUS对编织型镁合金气道支架进行力学性能有限元模拟,包括压握过程模拟、扩张过程模拟和柔顺性模拟。首先,建立不同丝径、不同丝根数和不同螺距的单丝和双丝支架的三维模型,利用ABAQUS分析软件研究分析了,丝径、丝的根数和螺距对支架径向刚度、狗骨率、径向回复率、轴向回复率、轴向短缩率和弯曲刚度的影响规律,并根据影响规律,选出丝径、丝的根数和螺距这三个因素的最佳水平;其次,通过正交实...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 气道支架介入术的发展和现状
        1.1.1 人体气管结构及气道狭窄
        1.1.2 气道介入术的起源和发展
        1.1.3 支架植入的适应症
    1.2 气道支架的种类
        1.2.1 各类气道支架的特点
        1.2.2 理想支架的性能要求
    1.3 本课题的研究意义、研究内容及技术路线
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
2 实验内容及分析方法
    2.1 编织型气道支架三维模型的建立
        2.1.1 三维建模软件UG的介绍
        2.1.2 编织型支架建模方法
    2.2 有限元分析方法
        2.2.1 有限元分析概述
        2.2.2 ABAQUS软件简介
    2.3 有限元分析步骤
    2.4 Mg-Zn-Y-Nd材料属性
    2.5 正交试验方法
    2.6 支架力学性能评估指标
    2.7 支架力学性能检测方法
    2.8 本章小结
3 结构参数对编织型气道支架力学性能的影响
    3.1 丝径对支架性能的影响
        3.1.1 在压握过程中丝径对支架性能的影响
        3.1.2 在扩张过程中丝径对支架性能的影响
        3.1.3 丝径对支架柔顺性的影响
    3.2 丝的根数对支架性能的影响
        3.2.1 在压握过程中丝的根数对支架性能的影响
        3.2.2 在扩张过程中丝的根数对支架性能的影响
        3.2.3 丝的根数对支架柔顺性的影响
    3.3 螺距对支架性能的影响
        3.3.1 在压握过程中螺距对支架性能的影响
        3.3.2 在扩张过程中螺距对支架性能的影响
        3.3.3 螺距对支架柔顺性的影响
    3.4 本章小结
4 编织型气道支架的结构优化
    4.1 单丝支架正交优化
        4.1.1 单丝支架正交水平选择
        4.1.2 单丝支架正交分析
    4.2 双丝支架正交优化
        4.2.1 双丝支架正交水平选择
        4.2.2 双丝支架正交分析
    4.3 优化后的单丝和双丝支架力学性能对比
    4.4 优化后支架的结构设计
    4.5 优化后的编织型支架模具设计
    4.6 本章小结
5 编织型气道支架的力学性能检测
    5.1 镁合金气道支架的一体化编织
    5.2 编织型支架压握过程性能检测
    5.3 编织型支架扩张过程性能检测
    5.4 编织型支架柔顺性检测
    5.5 本章小结
6 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3894212