胃肠内窥镜下植入胆道支架是解除胆道恶性梗阻的关键治疗技术,而支架植入胆道后普遍存在肠胆反流问题,继而造成胆道炎、腹绞痛等并发症,严重影响了患者生存质量。本文针对肠胆反流问题,提出了一种新型抗反流胆道支架并对其进行了生物力学仿真分析,主要研究内容如下:设计一种新型锥螺旋瓣膜抗反流胆道支架结构。该支架利用连续环形支架主体结构实现对堵塞胆管的疏通和支撑,同时利用锥螺旋瓣膜结构灵活的流固耦合大变形来实现引流与抗反流功能。与临床用常规胆道支架相比,该支架中的瓣膜结构可以更好地满足引流与抗反流的功能需求。基于格子-玻尔兹曼动理学模型流固耦合仿真技术等对该抗反流胆道支架的抗反流性能、支撑性和柔顺性等生物力学性能进行定量化评估。仿真结果表明:锥螺旋瓣膜在流体顺流时可实现其通畅引流,流体逆流时可有效封闭流体流动空间,流场出口流量近乎为零,即该锥螺旋瓣膜具有优良的抗反流性能;同时该胆道支架在十二指肠端的径向支撑刚度是常规支架的2.7倍,支架在该位置较高的支撑刚度有利于保持胆汁通畅引流;抗反流瓣膜的结构不会给支架整体的柔顺性带来明显不利影响。为提高仿真分析效率,针对锥螺旋瓣膜提出一种二维等效流固耦合仿真模型,在保证仿真有效性的同时大大降低了时间成本。基于此模型分析了瓣膜在不同肠胆反流压力和不同瓣膜厚度等参数状态下的抗反流效果:随着肠胆反流压力差的升高,瓣膜抗反流效果越明显;随着瓣膜厚度的增加,其抗反流效果减弱。上述研究工作表明,所提出的新型锥螺旋瓣膜抗反流胆道支架能够实现较好的抗反流效果,同时具有优良的支撑性和柔顺性。此外,文中针对瓣膜的仿真分析克服了复杂结构大变形流固耦合这一传统动网格技术难以解决的仿真难题。相关研究不仅为抗反流胆道支架的临床研究提供了有力支撑和补充,亦可为人体各类管腔及支架的流固耦合研究提供有益参考。