Front Bioeng Biotechnol：新型植入支架可更好的防止血栓形成和支架内再狭窄
2020-11-07 MedSci原创 MedSci原创
植入支架是治疗冠状动脉疾病最有效、最微创的技术，但支架血栓形成（ST）和支架内再狭窄（IRS）的风险阻碍了愈合过程。市场上的支架种类繁多，但以临时性的设计图案为主。目前仍需要一种系统的设计方法，以提高
植入支架是治疗冠状动脉疾病最有效、最微创的技术，但支架血栓形成（ST）和支架内再狭窄（IRS）的风险阻碍了愈合过程。市场上的支架种类繁多，但以临时性的设计图案为主。目前仍需要一种系统的设计方法，以提高可交付性、安全性和有效性。现有的设计大多集中在患者和生物因素上，而与支架架构相关的机械故障，如支架扩张不足、支架断裂、支架错位和前短等，往往被低估。关于这些问题，自膨胀（SE）支架的性能可能优于球囊膨胀（BE）支架，但由于可送达性、置入准确性以及支架大小和形状与血管的精确匹配性差，SE支架在临床实践中并不受欢迎。本文针对冠心病治疗中支架结构与临床效果之间的重要性进行探讨。
首先，将开发一种并发的拓扑优化方法，系统地寻找设计域内的最佳材料分布。在拓扑优化中提出了一种带有壳元素的扩展参数级集方法，以保证计算的准确性和效率。其次，将具有负泊松比的辅助元材料引入自膨式支架中。辅料可以提高结构的力学性能，如断裂韧性、抗压迫和抗剪切能力、振动能量吸收能力等，有助于解决由于机械失效带来的弊端。最后，利用商业软件ANSYS对优化后的SE支架进行数值验证，然后利用快速成型制造技术进行原型设计。
拓扑优化提供了一个难得的机会，利用快速成型制造的独特优势。因此，拓扑优化的辅助架构将为开发新型支架结构提供一个新的解决方案，特别是导电自膨胀SE支架。新的设计将克服传统SE支架与机械结构相关的局限性，同时保持其有价值的功能，以帮助减少ST和ISR的发生，有利于临床治疗冠心病的实践。
原始出处;
Huipeng Xue, Zhen Luo, et al., Design of Self-Expanding Auxetic Stents Using Topology Optimization. Front Bioeng Biotechnol. 2020 Jul 14;8:736. doi: 10.3389/fbioe.2020.00736. eCollection 2020.
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