一种X型血管支架的结构优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种X型血管支架的结构优化设计方法，包括运用菱形支架建模，对菱形支架运用abaqus软件模拟其扩张行为，根据模拟的结果对支架进行结构优化设计，建立优化后的支架模型，对优化后的模型同样进行模拟，对比模拟的结果，发现优化后的支架其性能有明显的的提升。升。升。

【技术实现步骤摘要】
一种X型血管支架的结构优化设计方法


[0001]本专利技术涉及力学分析领域，具体涉及种基于单因素法的X支架的结构优化设计方法。

技术介绍

[0002]由于介入治疗现已成为治疗血管疾病的主要手段，然而支架性能则是影响介入治疗效果的重要因素，支架径向抗压能力直接影响到，支架在扩张中，所能抵御来自血管压力变形的能力，也是评判支架好坏重要指标之一。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的主要技术问题是提供一种X型血管支架的结构优化设计方法，方便选取最合适的结构来设计支架。
[0004]为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种X型血管支架的结构优化设计方法，包括如下步骤：
[0005]步骤S1：根据市场常用支架模型，建立菱形血管支架；
[0006]步骤S2：模拟菱形支架的扩张性能；
[0007]步骤S3：观察菱形支架在分析中的不足，给出优化方法，并建立其优化后的血管支架模型；
[0008]步骤S4：模拟优化后的菱形支架的扩张能；
[0009]步骤S5：对比支架优化前后应力及径向回弹情况。
[0010]在一较佳实施例中，所述步骤1具体包括：运用UG软件建立支架3D平面图，而后导入Creo软件中进行环形折弯。
[0011]在一较佳实施例中，所述步骤2具体包括，在使用abaqus软件模拟菱形支架的扩张性能所采用的支架材料为医学支架常用材料316L不锈钢，赋予其双线性弹塑性材料属性，其弹性模量为196000MPa，泊松比0.27，屈服应 216.24MPa；球囊截面类型设为表面，且不设密度。
[0012]在一较佳实施例中，所述步骤2中使用Abaqus软件模拟血管支架的扩张行为时，分两个分析步，且在初始分析步中进行对模型的所有自由度进行约束：
[0013]Step1：用球囊对支架进行压缩，具体给定气囊的径向位移约束，并对球囊的内表面与支架的外表面建立接触约束；
[0014]Step2：进行扩张行为分析，用球囊对支架进行扩张，具体给定气囊的径向位移约束，并对球囊的外表面与支架的内表面建立接触约束。
[0015]在一较佳实施例中，所述步骤S3采用三角形结构、五边形结构，六边形结构与菱形结构对比。
[0016]在一较佳实施例中，所述步骤S4中对于优化支架的模拟与菱形支架模拟所给定的一切参数始终相同。
[0017]在一较佳实施例中，对优化前后模型的模拟中，支架应力，支架径向回缩率进行对比，找出最优结果。
附图说明
[0018]图1为流程示意图；
[0019]图2为菱形血管支架结构图；
[0020]图3为菱形血管支架分析结果云图；
[0021]图4为重建血管支架(分别为三角形，五边形，六边形)；
[0022]图5
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图7为重建血管支架分析结果云图(分别为三角形，五边形，六边形)；
[0023]图8为结果数据对比表。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶 /底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是壁挂连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]参考图1
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图8，本实施例提供了一种X型血管支架的结构优化设计方法，包括：
[0028]步骤S1：根据市场常用支架模型，建立菱形血管支架；
[0029]步骤S2：模拟菱形支架的扩张性能；
[0030]步骤S3：观察菱形支架在分析中的不足，给出优化方法，并建立其优化后的血管支架模型；
[0031]步骤S4：模拟优化后的菱形支架的扩张能；
[0032]步骤S5：对比支架优化前后应力及径向回弹情况。
[0033]所述步骤1具体包括：运用UG软件建立支架3D平面图，而后导入Creo 软件中进行环形折弯。
[0034]所述步骤2具体包括，在使用abaqus软件模拟菱形支架的扩张性能所采用的支架材料为医学支架常用材料316L不锈钢，赋予其双线性弹塑性材料属性，其弹性模量为196000MPa，泊松比0.27，屈服应216.24MPa；球囊截面类型设为表面，且不设密度。
[0035]所述步骤2在使用Abaqus软件模拟血管支架的扩张行为时，其需要给定约束，边界
条件。具体来说，模拟血管支架的扩张行为时分两个分析步，且在初始分析步中进行对模型的所有自由度进行约束：
[0036]Step1：用球囊对支架进行压缩，具体给定气囊的径向位移约束，并对球囊的内表面与支架的外表面建立接触约束；
[0037]Step2：进行扩张行为分析，用球囊对支架进行扩张，具体给定气囊的径向位移约束，并对球囊的外表面与支架的内表面建立接触约束，其作用是模拟血管和斑块的真实情况，默认分析步时间为一秒，在0.4s时，扩张位移达到最大，保持0.2秒，其后缩减球囊，在1s时，球囊完成收缩，这一步主要是为了模拟球囊在植入真实行为，其收缩时，支架径向回弹。
[0038]所述步骤S3，中对于原始结构的优化，根据步骤S2中模拟分析，我们可以看到菱形支架的效果，其在扩张时的回弹率较高，如果采用其他多边形结构是否对支架回弹率有好的改变，而后采用三角形节后，五边形结构，六边形结构与菱形结构对比。
[0039]所述步骤S4中对于优化支架的模拟与菱形支架模拟所给定的一切参数始终相同，便于前后对比。
[0040]对优化前后模型的模拟中，支架应力，支架径向回缩率进行对比，找出最优结果。由于支架在扩张时，会经历弹性变形及塑性变形，而塑性变形是不可恢复的形变，塑性应变越大，相应的支架回缩越小，在临床实际应用中具有一定的优势，由于支架结构的不同，膨胀结束后，不同结构支架上的塑性应变也各不相同；由结果分析图6可明显看出采用五边形结构支架性能最好，不论是在地块径向变形，还是位移都能够满足要求；三角形在分析过程中应力集中过大，且变形导致分析未完成，不合要求；菱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X型血管支架的结构优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：根据市场常用支架模型，建立菱形血管支架；步骤S2：模拟菱形支架的扩张性能；步骤S3：观察菱形支架在分析中的不足，给出优化方法，并建立其优化后的血管支架模型；步骤S4：模拟优化后的菱形支架的扩张能；步骤S5：对比支架优化前后应力及径向回弹情况。2.如权利要求1所述的一种X型血管支架的结构优化设计方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：运用UG软件建立支架3D平面图，而后导入Creo软件中进行环形折弯。3.如权利要求2所述的一种X型血管支架的结构优化设计方法，其特征在于，所述步骤2具体包括，在使用abaqus软件模拟菱形支架的扩张性能所采用的支架材料为医学支架常用材料316L不锈钢，赋予其双线性弹塑性材料属性，其弹性模量为196000MPa，泊松比0.27，屈服应216.24MPa；球囊截面类型设为表面，且不设密度。4.如权利要求3所述的一种X...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺际，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：