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动脉瘤在临床上属于常见病,腔内隔绝术用于主动脉瘤的治疗在手术治愈率等各方面具有传统开刀手术无法比拟的优点,但是血管覆膜支架(stent-graft, SG)长期植入人体后会出现不同程度的疲劳损坏而导致装置失效,继而引发血管扩张、内漏、假性动脉瘤及动脉瘤破裂等各种并发症。本课题旨在研究血管覆膜支架结构与疲劳性能的关系,首先织制有代表性的不同组织结构的织物覆膜,与不同角度的支架通过缝合制备成不同结构的SG,利用体外模拟扭转弯折实验装置,对SG试样进行体外加速疲劳实验,分析SG试样疲劳时间及疲劳实验前后覆膜支架的表观形态及结构物理性能之间的差异。同时应用ABAQUS软件,建立模型并进行力学仿真分析,模拟SG管状覆膜在多种载荷作用下的应力,从而为SG设计的优化提供理论支持。结果表明,所有SG试样在疲劳试验后均出现了疲劳损伤,包括金属支架的断裂、缝合线的脱散磨损及织物覆膜的疲劳破损等。从疲劳时间来看,所有试样均随着疲劳时间的延长,疲劳现象加剧。对于相同支架类型的SG试样,平纹组织覆膜和斜纹组织覆膜相比,更容易出现扭转弯折疲劳损坏,因为在一定范围内随着经浮长线的增多,强力较低的纬纱暴露少,耐疲劳性能增强。同样,对于相同组织的SG试样,金属支架尖端为35°的SG试样比尖端角度为45°的SG覆膜更容易疲劳,其发生疲劳破损的时间更短、破损面积更大。这是因为尖端角度越小,作用于覆膜上的受力面积越小,更容易产生应力集中,对织物覆膜和相邻支架尖端都会产生更剧烈的磨损。根据SPSS非参数检验分析得到,对于相同支架尖端角度的SG覆膜,疲劳后不同组织结构的SG覆膜的经纬密度、壁厚、面密度、孔隙率、单丝直径及纬向单丝强力的渐进显著性水平P≤0.05,即组织结构对SG覆膜疲劳性能的影响显著。对于相同组织结构的SG覆膜,疲劳后不同支架角度的SG覆膜的纬向密度、斜纹组织SG覆膜的经向密度、壁厚、面密度及孔隙率渐进显著性水平P≤0.05,说明支架角度对SG覆膜疲劳性能的影响显著;但平纹组织覆膜的经向密度及壁厚、单丝直径、纬向单丝强力渐进显著性水平P>0.05,即支架角度对平纹SG疲劳性能的影响不显著。ABAQUS软件力学初级仿真模型分析结果可看出,SG管状覆膜在三种不同的载荷作用下(扭转、弯折、同步扭转弯折)受力状态有明显的差异。从同步扭转弯折模型应力云图中可看到SG管状覆膜90°弯折位置及近端均存在较为显著的应力集中,为SG试样的薄弱区域。从位移云图也可看出,SG近端有较大的变形。力学模型仿真分析为体外扭转弯折加速疲劳模拟实验中试样的疲劳失效提供了理论支持,同时也为SG相关设计和改进提供理论与实践的科学依据。