2018年全国固体力学学术会议

2018-11-23 00:00:01

中国黑龙江哈尔滨

我国现阶段幼儿先天性心脏病手术每年约为3-5万例,主要有房间隔缺损、室间隔缺损及动脉导管未闭。介入治疗现成为治疗先天性心脏病的主要手段。目前市场上治疗先天性心脏病的心脏封堵器,主要由形状记忆镍钛合金丝编织而成,但易形成血栓等并发症且不可降解,植入后永久留于体内存在潜在危害。形状记忆聚合物材料为一类可随外界刺激自主变形的智能材料,将形状记忆材料与3D打印技术相结合即为4D打印技术。形状记忆聚乳酸具有无毒无害,生物相容性好,可完全降解等优势。本文提出了新型可个性化定制的心脏封堵器,利用4D打印技术以形状记忆聚乳酸和四氧化三铁磁性纳米颗粒为原材料,设计了可远程磁驱动的房间隔缺损封堵器,在25s内完成回复。个性化定制的封堵器避免了因封堵器大小不适导致的残余分流等问题,可提高封堵成功率,实现精准医疗;独特的结构设计保证了封堵器极高的展开收缩比,为介入治疗提供保证。另外,本文研究了封堵器的力学行为,包括腰部强度,支撑力,并利用有限元分析了回复过程中的应力分布,结果表明该封堵器力学强度满足要求,独特的结构保证了压缩状态下承力50N时自动回复率保持在90%以上。本文为接下来发展形状记忆聚合物封堵器奠定了基础。