第—部分:可降解血管支架三维模型的有限元分析及流体力学数值模拟目的:利用有限元力学分析和流体力学数值模拟对血管支架的三维模型进行评估分析,为支架结构的设计和优化提供依据。方法:通过三维建模,利用有限元分析方法对支架单元结构的膨胀过程和支架压缩过程进行分析,比较不同模型的应力变化趋势;然后对支架模型与血管及血流进行耦合,对支架段血管进行流体力学数值模拟,评估不同支架模型的壁面剪应力变化情况。结果:通过对支架模型的有限元分析发现,支架模型单元的高度和波形弧度越小,支架的膨胀压力和压缩压力越高;通过对不同支架模型耦合的支架段血管的壁面剪应力变化趋势评估发现,不同支架模型每个点的壁面剪切力随时间变化规律与血流入口速度的变化规律基本一致,其中支架模型13结构产生的低壁面剪应力区域更小,潜在的降低了支架内再狭窄的可能性。结论:本研究通过对血管支架模型进行有限元分析和流体力学数值模拟可以分别从血管支架的机械力学和流体力学角度对支架结构进行优化选择,并为其提供充实的理论依据。第二部分:生物可降解血管架的三维打印成型目的:利用全新的三维打印技术对生物可降解血管支架进行打印制备。方法:先通过拉丝系统将左旋聚乳酸粉末进行拉丝处理,然后将三维模型导入三维成型装置中,对血管支架进行成型制备。结果:FDM式三维成型装置制备的可降解血管支架表面光洁度较差,且无法实现精确打印。创新的三维曲面打印成型装置成功地制备了不同波形弧度的可降解血管支架,并通过控制三维打印机喷头在单位时间内的挤出量,制备出支架杆粗细不同的可降解血管支架,实现了高精度,快速打印成型。讨论:新型的三维打印成型工艺制备可降解血管支架的方法具有快速成型、精度高等优势。第三部分:可降解血管支架的力学性能及体外降解性能研究目的:检测并评估支架的机械力学性能和体外降解性能。方法:利用YISIDA数显推拉力计DS-50N对不同结构的支架和单位时间三维打印机喷头挤出量为150、200、250、300的支架的力学性能进行测试,主要包括对径向支撑力和支架柔顺性能的测试。支架表面覆盖率:支架表面覆盖率=支架压缩表面积/支架展开总面积。支架轴向收缩率:支架轴向收缩率=扩张后支架长度/支架扩张前长度。对三维成型工艺制备的可降解血管支架进行体外降解实验,测量支架在降解 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18个月后支架本身的质量改变并利用凝胶渗透色谱法测定聚合物的分子量及分子量分布,并在降解实验的不同时间点测量支架的力学性能(径向支撑力)。结果:不同结构支架的径向支撑性能不同,波形弧度小的支架支撑性能更好。当三维打印机喷头单位时间内的挤出量为250时,支架的径向支撑力为128.7KPa,柔顺性为0.54N,表面覆盖率<20%,轴向收缩率<5%,符合血管支架的力学性能要求。支架体外降解实验中,不同时间点的支架质量下降的变化趋势为先慢后快,然后再减慢。聚合物的重均分子量在支架降解6个月后下降了约54.4%,至第10个月后,下降了约69.7%,之后降解速率减慢。径向支撑力在降解第1个月后轻度上升,后逐渐降低,至第11个月后,支架的径向支撑力将至原先的25.9%。结论:本研究中通过对三维打印成型工艺制备的可降解血管支架,具有良好的机械性能及降解性能,并能在降解较长时间内保证支架的有效支撑力。