新型二尖瓣支架植入过程力学性能分析

目的经导管二尖瓣置换术是治疗二尖瓣返流的有效方法。为解决现有支架固定性和密封性不足问题,新型支架结构往往更复杂,支架植入过程不确定性增加。本文旨在通过有限元分析的方法,探究与某生产厂商合作研发的新型镍钛合金二尖瓣支架的力学性能。方法创建A、B两种新型支架模型,比较两种支架的力学性能,选择最优结构。支架分内外两部分,附加心房侧边翼和心室侧夹持装置以稳固支架,外架采用“D形”设计使之贴合二尖瓣。A型边翼位于外架而B型位于内架,且夹持装置结构不同。设计支架锁扣装置模拟装载系统,通过有限元分析方法模拟支架压握和回弹过程,测试支架收入时的最大拉力,研究两种新型支架的潜在断裂点。结果两支架均能收入装载系统,收入拉力低于150 N。压握后,A型支架最高应力约5 GPa,高应力区域集中于内外架连接环处及心室侧夹持装置根部,存在断裂风险。B型支架最高应力4 GPa,且高应力区域总面积较小,整体受力更均匀。支架B回弹更接近未压握状态。结论两种新型支架均能完成装载植入。B型支架最高应力较低,压握时表现出较好的力学性能,同时回弹效果更符合实际植入要求,但仍需优化心室侧夹持装置设计,进一步减小最高应力,防止支架植入过程中断裂。