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世界卫生组织统计表明,心血管疾病已经成为人类的头号杀手,而冠心病又是对人类最具威胁性的疾病。在狭窄或闭塞的冠脉内植入冠脉支架使血液恢复流畅,这是目前治疗冠心病最为有效的方法。支架植入人体后可能会出现支架内再狭窄现象,而支架内再狭窄严重影响着支架植入术的疗效。如果能够清晰地模拟支架植入人体血管的过程以及支架植入人体后服役的过程,从中了解支架的变形行为、力学行为、与病变血管相互接触情况以及植入支架后对血管和血液产生的影响情况等。这将会对预防甚至攻克支架内再狭窄起到非常重要的作用。本文以Pro/ENGINEER4.0为建模工具,基于ANSYS Workbench12.0提供的分析平台而展开的冠脉支架扩张模拟与流固耦合分析。在冠脉支架扩张模拟的过程中,“U”形连接筋拐角处会经历几何大变形和材料弹-塑性变形,同时也是应力集中区域。给定径向位移载荷法能够更好的扩张到冠脉支架的名义直径,且在扩张过程中不会出现“Dogboning”现象,这样就不会在支架植入的过程因端部翘起而损伤血管内膜。这一扩张方法也可以推广到新型球囊扩张工具的研发上来,来改变传统的支架植入方法所带来的血管支架端部翘起而引发的血栓问题。冠脉支架在扩张的时候还会出现轴向方向上的缩短,这可能会造成冠脉病变处不能完全被覆盖,还可能会对血管内壁产生纵向壁面剪应力,而这种剪应力可能会损伤血管内壁,从而出现血栓;冠脉支架筋宽度方向的尺寸对其抵抗变形的能力大于冠脉支架筋厚度方向的尺寸,而且冠脉支架径向方向的回弹直接影响着支架能否精确定位于病变的冠脉处;增加冠脉支架筋的宽度,即增大了其与斑块的接触面积,可以减少支架内再狭窄的发生。在冠脉支架植入人体服役的过程中,血液在支架附近会产生分离再附流动现象;在支架筋内侧区域会出现血液滞留现象,滞留区内的压力和壁面剪应力(WSS)都很低,这会造成支架内再狭窄;当心脏收缩或舒张时,血管出入口附近的区段与冠脉支架处的血管区段出现径向位移不同步,这会造成血管内膜增生现象。本文分析与研究将有助于支架研究机构设计出更加杰出的血管支架,并为心血管支架技术的发展与支架内再狭窄的攻克做出新的贡献。