医用血管支架有限元仿真案例：

1仿真目的：

心脑血管疾病是人类生命健康的一大杀手。目前心脑血管疾病主要采用血管支架植入血管，以达到支撑狭窄闭塞段血管，减少血管弹性回缩及再塑形，保持管腔血流通畅。而现行的支架较高的在狭窄率成为其进一步发展的最大障碍。因此对于血管支架进行结构优化设计，为提高支架在工作中的稳定性，使用寿命，保证术后不复发提供技术保证。

2.概况：

支架的原始直径为 0.74 mm，扩张后，中段的直径为2 mm。此模型分析了管的内表面受径向向外的压力后，致使不锈钢支架膨胀而产生的应力和形变。（压力表示球囊扩张。）因为支架几何结构具有对称性，所以我们可以将模型的尺寸减小为原始几何结果的1/24，从而最小化仿真的计算成本。

完整的支架几何结构。在本例中，简化的几何结构由深色的网格区域表示。

3、主要结果：

血管支架在工作中的应力、应变；优化设计后的血管支架结构参数；血管支架的使用寿命预测。

非线性结构力学的分析结果

1.我们观察一下支架在手术过程中经受的各种应力和应变。下方左图显示了球囊膨胀最大时支架中的应力分布，右图为球囊放气后支架中的残余应力。不出所料，球囊放气后，支架中的应力减少。

2.分析在球囊膨胀过程中，dogboning效应（蓝色）和前缩（绿色）产生的影响与压力之间的关系。根据绘图，我们能够排查出支架设计中潜在的不利因素，并优化其性能。

支架中的 dogboning 效应和前缩效应与血管成形术球囊压力之间的关系。

3.我们分析了当 dogboning效应最大时管内的有效塑性应变。dogboning效应最大时的有效塑性应变和形变，峰值约为25％。至于回缩率参数，纵向回缩率约为-0.9％，远端径向回缩率约为0.4％，中心径向回缩率约为0.7％。根据这些参数，我们可以详细推测出膨胀的球囊被移除时支架的性能表现。

dogboning 效应最大时的有效塑性应变和形变。峰值约为 25％。

以上案例利用有限元分析知识，医疗研究人员能够有效改进支架的设计，并优化其在生物医学应用中的应用。除了外科手术过程中所需的医疗设备，有限元分析技术还在生物医疗其他领域广泛应用，并为人们的生命健康提供更多帮助。有道科技作为国内有限元分析技术应用领域的佼佼者，期待与更您的合作，为医疗行业发展提供技术支持。

承接医学有限元分析项目

盆骨、腰椎、颈椎、肩关节、髋关节、肘关节、膝关节、踝关节、义齿、种植体、上下颌骨、黏膜、牙冠等分析。

1，仿真分析的结果显示，血管在支架置入后的最大应力为 <span color:black;"="" style="font-size: 15px;line-height: 13.3467px">0.5873MPa。最大应力点位于支架和血管接触的末端。

2，支架在血管中的力学行为是非常复杂的，无论是边界条件还是材料参数，都需要准确参数或者更好的简化手段以得到满足医疗工程分析实际需要的分析结果。Abaqus 内部定义了的针对血管支架专业材料模型，并且在材料本构方面具有良好的开放性，为心血管支架的仿真提供了有效的分析手段。Abaqus 针对材料、几何、接触等非线性问题的计算能力，可以血管已经血管支架的力学行为。

3，采用 Abaqus 进行血管支架的仿真研究，可以减少实验次数，节省工作时间，降低实验费用。