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缺血性腦卒中取栓支架優(yōu)化設(shè)計與有限元分析

作者: 邱雪  程云章 
單位:上海理工大學(xué)健康科學(xué)與工程學(xué)院(上海 200093)
關(guān)鍵詞: 急性缺血性腦卒中;取栓支架;有限元分析;徑向支撐力;最大主應(yīng)變 
分類號:
出版年·卷·期(頁碼):2023·42·6(574-580)
摘要:

目的 機械取栓術(shù)(mechanical thrombectomy,MT)是治療急性缺血性腦卒中( acute ischemic
stroke,AIS)的有效方法。 取栓支架在臨床上的使用是一個復(fù)雜的力學(xué)變化過程。 有研究發(fā)現(xiàn),取栓支
架的結(jié)構(gòu)及力學(xué)特性對臨床并發(fā)癥的產(chǎn)生有重要影響。 為了提高取栓支架的安全性和有效性,本研究
對取栓支架的壓握和釋放及與血管接觸過程進(jìn)行模擬,分析不同筋厚大小的支架結(jié)構(gòu)在模擬過程中的
力學(xué)性能。 方法 首先采用數(shù)值分析方法,建立筋厚值為 0?? 04 mm、0?? 05 mm、0?? 06 mm 的 3 組取栓支架模
型和血管有限元模型,利用非線性有限元分析軟件 ABAQUS 2021 建立壓握工具,對支架壓握和支架自
膨脹釋放及與血管接觸過程進(jìn)行有限元模擬。 通過取栓支架和血管的 Mises 應(yīng)力、取栓支架最大主應(yīng)
變以及徑向支撐力指標(biāo)分析支架的安全性和有效性。 結(jié)果 筋厚值為 0?? 04 mm、0?? 05 mm、0?? 06 mm 支架
的最大主應(yīng)變峰值均位于支架支撐單元的彎曲處,分別為 2?? 827%、3?? 403%和 4?? 768%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于斷裂極
限。 取栓支架的徑向支撐力在壓握到最小內(nèi)徑時達(dá)到最大值。 筋厚值越大,對應(yīng)支架的徑向支撐力越
大。 支架展開與血管接觸時血管最大 Mises 應(yīng)力數(shù)值是 9?? 164×10
-3 MPa,在血管安全范圍內(nèi)。 結(jié)論 不
同筋厚數(shù)值的支架在壓握和釋放過程中均是安全有效的,支架支撐單元的彎曲處最易發(fā)生支架疲勞失
效。 支架的徑向支撐力和最大主應(yīng)變峰值隨著筋厚的增加而增加,支架筋厚數(shù)值對血管表面 Mises 應(yīng)
力影響不大。 研究結(jié)果在理論上可為取栓支架的優(yōu)化設(shè)計提供一定的依據(jù)

參考文獻(xiàn):

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