冠脉介入法是冠心病常用且有效的治疗方法,导丝、球囊和支架等医疗器械通过导管进入心脏的主动脉和冠脉,疏通血管中的阻塞。导管为冠脉介入手术提供支撑力,保障手术的顺利进行。支撑力不足将导致导管末端从冠脉中退出,无法继续为导丝、球囊和支架等医疗器械提供后坐力。影响导管支撑力的因素较多,且难以通过实验确定因素对导管支撑力的影响规律。本文利用有限元方法,分析冠脉介入导管的支撑力,利用导丝在一定推力作用下,导管沿冠脉退出的距离,来判断导管支撑力的强弱。主要工作如下:1.基于Ikari动脉几何模型,建立了导管支撑力分析的有限元模型,并通过实验验证了该模型的准确性和合理性;2.基于有限元模型,分析了导管退出冠脉的过程和宏观参数对导管支撑力的影响。结果表明:导管支撑力随着导管外径、壁厚、弹性模量、导丝与导管的动摩擦系数的增大而增大,随着导管第一弯和第二弯之间长度L值的增大而减小;随着导管和动脉静摩擦系数的增大,支撑力呈现先减小后增大的趋势;导管和动脉的接触线长为8mm时,支撑力最大。3.通过建立导管复合材料的有限元拉伸和弯曲模型,分析导管的材料结构对导管拉伸弹性模量和弯曲刚度的影响,结果表明:中间的钢丝网编织层是复合材料的弹性模量和弯曲刚度主要影响因素;钢丝直径、钢丝数量以及钢丝的螺旋角度都对复合材料的弹性模量和弯曲刚度有较大影响。4.基于有限元模型,用正交试验法,分析了多因素对导管支撑力和力学性能的影响,并利用Minitab软件分析影响导管支撑力因素显著性和交互作用,得到了导管的最优化参数组合;根据影响导管支撑力的最显著因素——导管和动脉的夹角,提出了可拆装式组合导管的设计。