法洛四联症是一种先天性心脏病,治疗方式包括根治手术和姑息手术,术后会出现迟发的狭窄和/或返流,常采用经导管肺动脉瓣置换术重建右心室流出道或带瓣管道中功能不全的肺动脉瓣。但介入瓣难以固定并在术后需要多次更换瓣膜,因此探寻更合适的治疗手段是当前需要考虑的问题,以期望既能够稳固锚定支架,又能够避免多次介入,实现长期疗效。在当前肺动瓣膜支架力学行为的研究中,重点是了解应力分布以及支架断裂的可能性,鲜有针对肺动脉瓣支架不同构型对比的力学研究。本文提出一种用于婴幼儿的瓣膜植入的治疗方式:在开胸手术时直接放置手术瓣;远期介入球囊进行扩张作为二次治疗;在生物瓣膜接近失效达到狭窄限度时再进行第三次的瓣中瓣治疗,初次放置的肺动脉瓣支架被再次扩张后作为新介入瓣的支撑段。根据支架的力学特性和模拟过程,本文首先对基于弹塑性力学问题的数值理论进行了阐述和推导。然后在概念设计的基础上,使用UG绘制支架三维模型,利用ABAQUS和Hypermesh针对肺瓣支架力学性能建立了相应有限元支架分析模型。针对支架设计能否满足儿童生长和成人介入的力学和尺寸要求,从von Mises应力、等效塑性应变、扩张量、疲劳分析等方面进行了评估,为这种支架的设计和治疗方案进行了验证。之后探究支架的结构设计如何影响支架的力学性能,设计了8个支架,在连接段长度、壁厚、网格结构方面具备不同特征,对两次扩张过程和径向压缩测试进行了有限元模拟,着重探讨最大应力和应变、应力和应变的分布频率、弹性回复率、锥度、径向回复率和径向力。对支架力学行为分析的主要结论如下:（1）支架的加载和自由回弹后的应力和塑性应变均在安全范围之内,并能维持变形后的新形态,服役期间不会产生疲劳破坏,能够满足儿童生长和成人介入的力学和几何尺寸要求。（2）最大应力和塑性应变总是出现在支架的网格交接处。（3）支架网格密度的增加能很好地降低锥度,但交叉点多,使应力分布不均匀,存在太多的应力集中点。网格密度与径向的支撑强度成反比,要控制一定的网格密度,同时也要保证不会因为密度过低而使扩张过程的强度不足。（4）连接段长度对弹性回复率和锥度影响不大,连接段长度的增加会减小整体的应力,但也会降低支撑能力。可以配合网格密度来调节连接段长度,当网格密度大时,缩短连接处的长度。（5）弹性回复率和锥度不可兼得,要做好二者的平衡。弹性回复率会随着厚度和网格密度的增加而增加,锥度反之。（6）网格对称构型是不可取的,因为支架的近心端和远心端应当具有不同的设计,以更好地适应血管和缝制人工瓣膜,且对称构型不能提供合适的径向力。（7）在合理范围内,厚度是影响最小的要素,在其他方面的设计需求使得径向力降低时,可以通过厚度的提升来平衡支架性能,但不宜超过0.5mm。本文为治疗法洛四联症的思路和支架的设计做出了新的贡献,为支架的力学行为分析提供了理论依据和参考数据。