颅内动脉瘤编织支架力学行为有限元分析

发布时间：2017-06-04 15:19

  本文关键词：颅内动脉瘤编织支架力学行为有限元分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：脑动脉瘤是指脑动脉壁薄弱部分发生病变而产生的瘤状突起，具有高发病率和致命率。颅内血管重建装置作为血管内介入治疗新技术，在植入时历经的变形过程有置于微导管时的压握过程、途经弯曲血管的变形过程和到达病变位置释放后膨胀过程。支架的设计是否合理主要取决于上述过程中涉及到的主要力学行为指标，其对血管内介入治疗具有重要的指导意义。 本论文针对动脉瘤支架的特性和基于对血管重建装置的认识，在设计构思的基础上通过MATLAB软件包和有限元分析软件ABAQUS建立有限元模型，分析比较颅内动脉瘤镍钛合金编织导流支架包括Pipeline支架及其变体在内的三种结构模型，在不同的编织股数、编织角度、丝径条件下，各参数对支架最大等效单轴拉应变、纵向柔顺性及径向支撑力的影响。 结果表明：支架在压握过程中，最大等效单轴拉应变均在材料的超弹性范围之内，，其数值随编织角度的增大而减小，随丝径的增加约成倍增加。支架到达病变位置释放后，结构模式对径向支撑力的影响可忽略不计；丝径越大，编织角越小，支架的径向支撑力越大；径向支撑力随着编织股数增多约成倍增加。三种结构模式贴壁性均良好，作为脑动脉重建支架是符合要求的。支架在植入过程及置放到病变位置后，三种结构模式在股数减少，编织角增大的情况下，柔顺性的优势有所体现，其中B的柔顺性最好；增大编织角、丝径尺寸和编织股数，柔顺性均变差，其中编织角是决定支架屈曲失稳的关键因素。 本文模拟分析结果，在一定程度上为人体内各种编织支架在力学性能方面寻找适当的参数指标提供理论依据和参考数据。
【关键词】：颅内动脉瘤 导流支架 有限元分析 径向支撑力 纵向柔顺性
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R743;R318.0
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 颅内动脉瘤简介11-13
• 1.1.1 颅内动脉瘤病因及临床症状11-13
• 1.1.1.1. 颅内动脉瘤病因11-12
• 1.1.1.2. 颅内动脉瘤临床症状12-13
• 1.1.2 颅内动脉瘤诊断检查13
• 1.2 颅内动脉瘤治疗13-15
• 1.2.1 开颅手术13-14
• 1.2.2 血管内介入治疗14
• 1.2.3 疗法选择14-15
• 1.3 颅内动脉瘤介入器械治疗进展15-18
• 1.4 颅内动脉瘤支架技术性能指标及选择18-19
• 1.4.1 支架的技术性能指标18
• 1.4.2 支架的选择18-19
• 1.5 研究目标和论文结构19-21
• 第二章 颅内动脉瘤支架设计及有限元模型建立21-33
• 2.1 有限元方法在支架设计中的应用和意义21-23
• 2.1.1 有限元方法在支架设计中的应用21-22
• 2.1.2 有限元方法在支架设计中的意义22-23
• 2.2 MATLAB 和 ABAQUS 软件在文中应用23-24
• 2.3 颅内动脉瘤支架设计方案24-27
• 2.3.1 支架结构模式24-25
• 2.3.2 支架的几何模型25-27
• 2.4 支架的有限元模型建立27-29
• 2.4.1 支架的有限元模型导入27
• 2.4.2 材料和截面特性设置27-28
• 2.4.3 设置单元间接触28-29
• 2.4.4 选择网格尺寸29
• 2.5 转盘式编织机的工作原理29-31
• 2.6 本章小结31-33
• 第三章 支架最大等效单轴拉应变模拟33-39
• 3.1 有限元模型及求解控制33-34
• 3.1.1 有限元模型33
• 3.1.2 施加约束、载荷及求解控制33-34
• 3.2 结果与讨论34-37
• 3.2.1 支架结构模式、编织角度和丝径和对 max影响34-36
• 3.2.2 编织股数对 max的影响36-37
• 3.3 本章小结37-39
• 第四章 支架径向支撑力性能有限元分析39-51
• 4.1 支架径向支撑力的测试方法39-41
• 4.2 支架径向刚度计算方法41-43
• 4.3 有限元模型的建立43-44
• 4.4 结果与讨论44-49
• 4.4.1 支架结构模式和丝径对径向支撑力的影响44-46
• 4.4.2 编织角对径向支撑力的影响46-48
• 4.4.3 编织股数对径向支撑力的影响48-49
• 4.5 支架贴壁性49-50
• 4.6 本章小结50-51
• 第五章 支架柔顺性能有限元分析51-61
• 5.1 支架柔顺性能测试方法51-53
• 5.2 有限元模型53-54
• 5.2.1 边界条件53
• 5.2.2 加载和求解控制53-54
• 5.3 结果与讨论54-58
• 5.3.1 结构模式和编织角对柔顺性的影响54-56
• 5.3.2 丝径对柔顺性的影响56-57
• 5.3.3 编织股数对柔顺性的影响57-58
• 5.4 不同支架设计对柔顺性的影响58-59
• 5.5 本章小结59-61
• 结论和展望61-63
• 参考文献63-69
• 致谢69-71
• 攻读学位期间发表的学术论文71

【参考文献】

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本文编号：421391