人体血管支架有限元分析课件

1、人体血管支架有限元分析,1,学习交流PPT,主要内容,介入治疗的背景 有限元法与验证实验 模拟测试 问题和未来应用,2,学习交流PPT,主要内容,介入治疗的背景 有限元法与验证实验 模拟测试 问题和未来应用,3,学习交流PPT,介入治疗的背景,介入治疗法就是采用经皮穿刺途径或通过某种原有体内通道将特别的导管和器械插入人体而到达病变区进行特殊的诊断和治疗。,经皮冠状动脉腔内成形术: (percutaneous transluminal angioplasty，PTCA) 是使用经皮肤送入球囊导管，扩张狭窄冠状动脉的一种导管治疗技术。临床采用PTCA+支架（冠脉内支架术) 解决单纯PTCA术中或术

2、后短时间内血管的急性闭塞以及后期的再狭窄问题,4,学习交流PPT,介入治疗的背景,PTCA+支架植入术,5,学习交流PPT,支架植入术应用的领域,6,学习交流PPT,主要内容,介入治疗的背景 有限元法与验证实验 模拟测试 问题和未来应用,7,学习交流PPT,理想支架的性能要求,8,学习交流PPT,常规方法研究支架性能的局限性和有限元方法,9,学习交流PPT,有限元分析和优化在支架研究中起到的作用,10,学习交流PPT,Ansys和Pro/Engineer程序,高效的三维建模工具，可绘制任意复杂形状的三维几何实体； 其基于特征的参数化造型特性一方面使用户操作方便、易于掌握，另一方面可以很容易地调

3、整特征参数，实现多次而快速的设计调整； Ansys具有与Pro/E的专用接口，可以使得用Pro/E建的几何模型能够无损地传输到Ansys中，从而确保后续有限元模型的精确性。,Pro/E特点：,11,学习交流PPT,“体积控制”球囊模型,真实球囊膨胀过程,球囊模型,模拟和实验对比,12,学习交流PPT,0 MPa,0.1 MPa,1.2 MPa,0 MPa,支架扩张过程模拟和实验结果对照,13,学习交流PPT,压强 直径曲线,扩张过程最大应力分布,支架扩张过程模拟和实验结果对照,14,学习交流PPT,主要内容,介入治疗的背景 有限元法与验证实验 模拟测试 问题和未来应用,15,学习交流PPT,弯

4、曲血管对支架性能的要求,支架在弯曲血管中发生的弯曲变形和筋间空隙的变化，都会影响到支架与血管的相互作用，并可能引起更高的再狭窄率。,血管弯曲处发生狭窄,植入支架后，血管撑直，产生拐点,6个月后，在拐点处发生再狭窄,16,学习交流PPT,支架的筋间空隙和筋分布,筋间空隙引起脱垂，支架弯曲可能加大筋间空隙,支架弯曲后，筋分布变化影响药物释放浓度分布,17,学习交流PPT,Express模型,Nirflex模型,Express和Nirflex模型,18,学习交流PPT,筋间空隙变化结果,弯曲方向A上整体变形：血管刚体的直径缩小到3.5 mm,不同弯曲方向上的筋间空隙变化,MSA：最大拉开面积， MC

5、A：最小压缩面积,19,学习交流PPT,筋分布变化结果,Express模型,Nirflex模型,20,学习交流PPT,储库式药物洗脱支架Conor支架的特点,支架形貌,多层药物加载方式,变形铰的作用,21,学习交流PPT,导入OptiStruct的几何模型,边缘和变形铰为非设计材料,优化模型的建立,22,学习交流PPT,优化过程,迭代步骤为10、20、30时的单元密度分布，由模糊变得清晰,23,学习交流PPT,拓扑结果的提取和有限元模型,运用OSSmooth提取得到的设计概念,在Pro/E中生成的加工设计,优化后有限元模型,优化前有限元模型,24,学习交流PPT,Sori,Sopt,柔度分析表明，Sopt与Sori比较，降低了14%的柔度,柔度分析和支撑性能对比,25,学习交流PPT,优化后的Conor支架设计,拓扑优化可以对新型的储库式药物洗脱支架平台进行结构优化。在不影响支架平台载药性能的前提下，经拓扑优化后的单个支撑筋的结构刚度提高了14。,26,学习交流PPT,主要内容,介入治疗的背景 有限元法与验证实验 模拟测试 问题和未来应用,27,学习交流PPT,现在支架存在的问题,28,学习交流PPT,现在支架存在的问题,29,学习交流P