血管支架設計課件-2

1、血管支架設計吳文武教育部微創(chuàng)醫(yī)療器械工程中心血管支架設計吳文武提綱1.血管支架簡介2.血管支架設計3.支架優(yōu)化設計4.支架生產(chǎn)制造5.支架性能測試提綱1.血管支架簡介1.血管支架簡介背景心臟與心血管疾病為全世界第一大殺手;在美國每年所有的死亡中一半以上是由心臟和新血管疾病直接引起的;冠狀動脈堵塞1.血管支架簡介背景冠狀動1.血管支架簡介背景 藥物治療 搭橋手術 微創(chuàng)介入手術 微創(chuàng)介入手術的全過程在2.0-4.0毫米的血管中進行，在人體上只有“米?！?大小的切口，已經(jīng)成為當今治療心血管疾病最流行技術1.血管支架簡介背景1.血管支架簡介背景 支架治療撐開前撐開中撐開后1.血管支架簡介背景撐開前撐開

2、中撐開后1.血管支架簡介支架分類絲圈結(jié)構(gòu)支架管狀結(jié)構(gòu)支架組合結(jié)構(gòu)支架支架1.血管支架簡介支架分類絲圈結(jié)構(gòu)支架管狀結(jié)構(gòu)支架組合結(jié)構(gòu)支架1.血管支架簡介分類材料：316L不銹鋼、鈷鉻合金、鎳鈦合金等球囊膨脹支架自膨脹支架1.血管支架簡介分類球囊膨脹支架自膨脹支架1.血管支架簡介制備I-激光切割激光切割清洗熱處理、拋光清洗安裝包裝、滅菌1.血管支架簡介制備I-激光切割激光切割清洗熱處理、拋光清洗1.血管支架簡介制備II-刻蝕涂光刻膠 曝光顯影與后烘 腐蝕 腐蝕 1.血管支架簡介制備II-刻蝕涂光刻膠 曝光顯影與后烘 腐1.血管支架簡介制備II -刻蝕1.血管支架簡介制備II -刻蝕1.血管支架簡介制

3、備III 纏繞1.血管支架簡介制備III 纏繞2.血管支架設計支架設計流程原始創(chuàng)意設計思路 （關鍵參數(shù)）器械設計樣品制造醫(yī)學評估優(yōu)化設計臨床試驗（檢測）工業(yè)生產(chǎn)2.血管支架設計支架設計流程原始創(chuàng)意設計思路 （關鍵參數(shù)）器2.血管支架設計支架尺寸特性最大截面尺寸直徑標稱直徑表面覆蓋率短縮率支撐單元和橋筋厚度2.血管支架設計支架尺寸特性2.血管支架設計支架設計過程支架結(jié)構(gòu)設計參數(shù)三維模型力學分析實驗驗證完成合格合格徑向支撐力徑向反彈比軸向縮短率軸向柔順性金屬占有率YNYN2.血管支架設計支架設計過程支架結(jié)構(gòu)設計參數(shù)三維模型力學分析2.血管支架設計支架設計一般準則支架由環(huán)狀支撐體和連接體組成徑向支撐

4、力主要取決于支撐體的結(jié)構(gòu)特征軸向彎曲性能主要取決于支架連接體的結(jié)構(gòu)特征支架的長度通過支撐體的數(shù)量控制支架的膨脹范圍通過支撐體上波形單元的數(shù)目來控制2.血管支架設計支架設計一般準則2.血管支架設計設計參數(shù)Z型支架支架材料支架直徑和支架長度支撐單元和筋的厚度短縮率確定節(jié)長表面覆蓋率確定波形數(shù)2.血管支架設計設計參數(shù)2.血管支架設計參數(shù)計算abc短縮率=（原始長度-標稱長度）/原始長度覆蓋率=金屬表面積/圓柱側(cè)面積參數(shù)數(shù)值標稱直徑4mm長度20mm波形數(shù)7節(jié)長5mm節(jié)數(shù)4參數(shù)數(shù)值金屬覆蓋率（4mm）10%軸向短縮率 2%徑向回彈率 2%支架壁厚0.004in顯影效果優(yōu)秀支架壓握直徑1.1mm均勻擴張

5、程度優(yōu)秀徑向支撐力良好柔順性良好2.血管支架設計參數(shù)計算abc短縮率=（原始長度-標稱長度）2.血管支架設計二維模型建立AutoCAD三維模型建立SolidWorks2.血管支架設計二維模型建立2.血管支架設計支架建模II-SolidWorks2.血管支架設計支架建模II-SolidWorks2.血管支架設計支架建模II-SolidWorks2.血管支架設計支架建模II-SolidWorks2.血管支架設計支架建模IIISolidWorks2.血管支架設計支架建模III2.血管支架設計支架建模IIIPro/E2.血管支架設計支架建模III2.血管支架設計支架建模Inventor2.血管支架設計

6、支架建模2.血管支架設計支架建模Inventor2.血管支架設計支架建模3.支架優(yōu)化設計優(yōu)化設計過程支架模型有限元模型求解結(jié)果分析優(yōu)化完成設計要求徑向支撐力徑向反彈比軸向縮短率軸向柔順性YN3.支架優(yōu)化設計優(yōu)化設計過程支架模型有限元模型求解結(jié)果分析優(yōu)3.支架優(yōu)化設計支架模型3.支架優(yōu)化設計支架模型3.支架優(yōu)化設計有限元模型單元選擇材料性能網(wǎng)格劃分3.支架優(yōu)化設計有限元模型3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果膨脹壓縮柔順接觸3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果膨脹約束3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果膨脹3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計膨脹分析分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計3.支

7、架優(yōu)化設計分析結(jié)果膨脹3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果膨脹3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果膨脹3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果徑向支撐力3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果壓握3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果壓握3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果柔順3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果柔順3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果柔順3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果接觸3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果接觸3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果接觸

8、3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果接觸3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果接觸3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果接觸3.支架優(yōu)化設計分析結(jié)果4.支架生產(chǎn)制造生產(chǎn)流程管材采購波形設計激光切割去渣過程高溫熱處理第二次噴沙處理第一次噴沙處理電解拋光檢驗壓握4.支架生產(chǎn)制造生產(chǎn)流程管材采購波形設計激光切割去渣過程高溫4.支架生產(chǎn)制造生產(chǎn)過程管材激光切割打磨一次噴砂4.支架生產(chǎn)制造生產(chǎn)過程管材激光切割打磨一次噴砂4.支架生產(chǎn)制造生產(chǎn)過程高溫處理二次噴砂電解拋光成品4.支架生產(chǎn)制造生產(chǎn)過程高溫處理二次噴砂電解拋光成品4.支架生產(chǎn)制造壓握4.支架生產(chǎn)制造壓握5.支架性

9、能測試尺寸釋放直徑標稱直徑輪廓投影儀或激光測微計（分辨率0.05mm）5.支架性能測試尺寸5.支架性能測試尺寸標稱擴張長度裝配長度最大截面尺寸輪廓投影儀或激光測微計（分辨率0.05mm）短縮率支架膨脹后的長度與原長度的比率5.支架性能測試尺寸5.支架性能測試順應性充氣壓力與膨脹直徑的關系圖充氣壓力用大氣壓表示擴張均勻性標稱直徑時，最大和最小直徑的差異測量位置：中間和兩端附近5.支架性能測試順應性5.支架性能測試厚度支撐單元厚度橋筋厚度精度：0.01mm測量位置：支架中間和兩端附近測量設備：電子顯微鏡、輪廓投影儀5.支架性能測試厚度5.支架性能測試表面覆蓋率參比面積：整個圓柱的側(cè)面積表面積測量1：圖像分析估算表面積測量2：通過支架質(zhì)量