编织支架弯曲变形时扁平现象的数值模拟研究

目的编织支架通常用于介入治疗脑动脉瘤或动脉狭窄。在弯曲变形时,编织支架有可能出现截面扁平现象。而在弯曲变形过程中保持其截面形状不变,是编织支架实现介入治疗疗效的必要条件。因此,有必要对编织支架编织角、金属丝根数、轴向长度及名义直径和扁平现象的关系进行定量研究。方法首先使用参数化造型方法构造具有不同的编织角度、金属丝根数、轴向长度和名义直径的19个编织支架模型;然后对这些模型在纯弯曲过程中的扁平现象用Abaqus/Explicit进行计算分析;最后与实验数据进行对比,验证有限元分析结果。结果力学计算表明编织角大于50°时扁平率小于0.0022;随着弯曲角度的增大,扁平率也增大;编织角为60°或70°时,编织支架轴向长度对扁平率基本没有影响;编织角为50°时,支架轴向长度增加,扁平率逐渐减小。编织角为30°,名义直径从2 mm增加到5 mm,扁平率在0.26~0.46之间变化。编织角为30°,轴向长度35 mm,支架金属丝根数从12增加到48,扁平率从接近为0迅速增加到0.607。结论编织支架弯曲变形时扁平现象的数值模拟结果可以为临床应用中编织支架的结构设计提供理论指导。