niti合金血管支架激光切割工艺研究(附件)
近年来，心脑血管疾病已经成为危害人类身体健康的众多疾病之一。其中脑梗塞便是一种常见的脑血管疾病。如今随着科学技术的不断发展，已经有许多成熟的技术去治疗此类疾病。其中颅内血管支架成形术便是一种极为有效的治疗方法。所以，对血管支架的激光加工工艺的研究是必要的。输出功率、脉冲宽度、重复频率、扫描速度、辅助氧压等参数的不同对于支架的切割都有着很大的影响。本论文是以对切割好的支架性能为出发点，以提高支架切割的效率为目的，主要完成了以下工作①根据管材设计支架的参数，并运用三维实体建模软件Proe建立了支架的三维模型。②运用二维软件CAD生成支架的二维图，并作出其切割路径。③在starcam软件中生成切割路径的代码，最终生成切割路径的代码④在激光切割实验室中切割出支架实物。结果表明切割出的血管支架经后期处理之后，表面光滑，具有较好的实用性。对今后的支架切割有较好的示范作用。关键词: 血管支架，激光切割，工艺参数
目 录
1 绪论 3
1.1 血管支架的介绍及其应用 3
1.2 课题的研究目的 5
1.3 课题得研究方向及其意义 5
2 支架的设计 6
2.1 支架材料的选定 6
2.2 支架的三维建模 6
3 切割路径的设置 8
3.1 切割路径的二维建模 8
3.2 切割路径的坐标转换及程序代码的生成 10
4 激光切割 12
4.1 激光系统的分析 12
4.2 激光参数的分析与选择 13
4.3 支架的切割 15
5 支架的后期处理 18
5.1 酸洗的作用 18
5.2 支架表面的抛光及钝化 19
5.3 血管支架的经济性 20
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
附录 26
1 绪论
1.1 血管支架的介绍及其应用
在如今人们的生活水平得到了超级大的提升，然而，随之而来的压力也逐渐增大了。饮食习惯的结构的变化，使得冠心病，脑血栓等心血疾病成为人们生活的健康杀手 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
[1]。心脑血管类型的疾病对人类的身体伤害已经十分严重了。这种疾病的主要特征是使心血管变得狭窄甚至堵塞，造成血液不能够流畅的流通，这会使人血压快速的升高，严重的情况下更会使人手脚不已，还会有瘫痪的可能[2]。过度的肥胖和长期的吸烟、酗酒是使血管壁增加厚度的主要原因[3]。治疗这种疾病最佳的方案就是在血管内安装一个血管支架，强行的将血管撑开，来达到解除堵塞，使血液能够再次通顺的流通[4]。在当前，每年有更多的心血管患者主动自愿的来接受这种治疗方案。如今世界范围内的环境问题以及生活作息的不规律越来，患上心血管疾病的人数持续上涨，这些人中不仅包含了老年人，还有许多年前的大学生，因为他们在校长时间的熬夜以及饮食习惯太差[5]。所以使用血管支架来治疗心血管疾病的方案越来越受到全世界人们的关注[6][7]。血管支架植入的含义是：将制作好的血管支架通过球囊的运输将其运输到患者的血管狭窄之处，来把受到堵塞的心血管强行撑开，让血液能够想患病之前一样，能够通顺的流淌[8]。一直到现在，解决心血管疾病的最佳方案就是使用安装血管支架的方法。它的高效性和安全性受到大家的广泛关注，相信在不久的将来，新的研究和设计会让血管支架的性能更上一层楼[9]。
血管支架根据扩张的方式有两种不同的规格[10]。自展示血管支架是在完完全全扩张的情况下制作出来的，然后对其不断地缩小来满足所需的尺寸，将其放置到所需安装的部位，它会回弹到之前的状态[11]。自展示的支架要求能够在血管的压力之下还要保持原状，因此它要有着较为高的屈服应力，并且在回弹的时候力也要足够大[12][13]。气球胀开式支架是在向支架里面打气，然后使其胀开导致一些变形，在里面的气体都排完之后，它不能像充气的气球一样憋掉，它还要处在之前那种阔张的状态[14]。所以这种支架的弹性因素要特别的好，但是不能太硬了，要不然气都充不进去。
血管内支架的有五种不同的形状[15]。线圈状支架其收放自如,伸展性方面占有很大的优势，但是在它径向的方向上支持的力量就很小了，这是这种支架的缺点之处，如图1.1所示。
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图1.1 线圈状型的血管支架
回形环状的支架就和线圈状支架大大不同,它几乎没有什么收放的能力，不能够轻易的收缩，而且其纵向方向上的支持力又过小,因此在输送中可能造成支架的大小发生严重的改变[16]，如图1.2所示。
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图1.2 回形环型的血管支架
织物状支架是用丝来构成的, 其能够掩盖的部分很大，有很大的掩盖率，但是这种结构的支架会很短[17]，如图1.3所示。
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图1.3 丝线编织型的血管支架
独立环形支架是靠闪电状的结构来组成的，但这种结构已经慢慢淡出人们的视线[18]。连续环形支架是把众多环装结构的框框连接到一起，这种支架结构还可以继续划分为封闭单元式和开放单元式。封闭单元式支架的众多结构使用线性结构来联结到一起的，优势是在于即使支架在发生重大变形也能起到支持的作用[19]，如图1.4所示。
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图1.4 封闭单元式连续环形型的血管支架
开放单元式支架内部没有用线性的结构来连接[20]，如图1.5所示。
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图1.5 开放单元式连续环形型的血管支架
1.2 课题的研究目的
本课题旨在对激光切割加工工艺的研究，通多不断更改各种参数，切割出支架实物。通过对支架实物镜像图的观察，记录下支架切缝宽度。在多次的试验之后，得到切割支架最合理的参数，提高支架切割的效率。
1.3 课题得研究方向及其意义
血管支架的设计和加工都是十分复杂及精密的。它的设计要运用到proe、solidworks、abques等众多软件。不仅如此，在设计其结构时更要用到各式各样的学科知识。因此说，选管支架的研究是一项高端的医疗科学研究。在如今，人们周围的环境以及生活作息的不规律导致越来越多的人患上心血管疾病，幸好，血管支架可以帮助他们战胜这些病魔。加紧血管支架的研究就是在与病魔的赛跑，支架的成功研制可以救回不少被心脑血管疾病折磨的病人。从当前来看，血管支架的研究以及制作还不是十分的健全，所以对血管支架的持续研究是必要，它将是医学史上的一次重大变革，它能够给心血管疾病患者第二次生命。
目 录
1 绪论 3
1.1 血管支架的介绍及其应用 3
1.2 课题的研究目的 5
1.3 课题得研究方向及其意义 5
2 支架的设计 6
2.1 支架材料的选定 6
2.2 支架的三维建模 6
3 切割路径的设置 8
3.1 切割路径的二维建模 8
3.2 切割路径的坐标转换及程序代码的生成 10
4 激光切割 12
4.1 激光系统的分析 12
4.2 激光参数的分析与选择 13
4.3 支架的切割 15
5 支架的后期处理 18
5.1 酸洗的作用 18
5.2 支架表面的抛光及钝化 19
5.3 血管支架的经济性 20
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
附录 26
1 绪论
1.1 血管支架的介绍及其应用
在如今人们的生活水平得到了超级大的提升，然而，随之而来的压力也逐渐增大了。饮食习惯的结构的变化，使得冠心病，脑血栓等心血疾病成为人们生活的健康杀手 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
[1]。心脑血管类型的疾病对人类的身体伤害已经十分严重了。这种疾病的主要特征是使心血管变得狭窄甚至堵塞，造成血液不能够流畅的流通，这会使人血压快速的升高，严重的情况下更会使人手脚不已，还会有瘫痪的可能[2]。过度的肥胖和长期的吸烟、酗酒是使血管壁增加厚度的主要原因[3]。治疗这种疾病最佳的方案就是在血管内安装一个血管支架，强行的将血管撑开，来达到解除堵塞，使血液能够再次通顺的流通[4]。在当前，每年有更多的心血管患者主动自愿的来接受这种治疗方案。如今世界范围内的环境问题以及生活作息的不规律越来，患上心血管疾病的人数持续上涨，这些人中不仅包含了老年人，还有许多年前的大学生，因为他们在校长时间的熬夜以及饮食习惯太差[5]。所以使用血管支架来治疗心血管疾病的方案越来越受到全世界人们的关注[6][7]。血管支架植入的含义是：将制作好的血管支架通过球囊的运输将其运输到患者的血管狭窄之处，来把受到堵塞的心血管强行撑开，让血液能够想患病之前一样，能够通顺的流淌[8]。一直到现在，解决心血管疾病的最佳方案就是使用安装血管支架的方法。它的高效性和安全性受到大家的广泛关注，相信在不久的将来，新的研究和设计会让血管支架的性能更上一层楼[9]。
血管支架根据扩张的方式有两种不同的规格[10]。自展示血管支架是在完完全全扩张的情况下制作出来的，然后对其不断地缩小来满足所需的尺寸，将其放置到所需安装的部位，它会回弹到之前的状态[11]。自展示的支架要求能够在血管的压力之下还要保持原状，因此它要有着较为高的屈服应力，并且在回弹的时候力也要足够大[12][13]。气球胀开式支架是在向支架里面打气，然后使其胀开导致一些变形，在里面的气体都排完之后，它不能像充气的气球一样憋掉，它还要处在之前那种阔张的状态[14]。所以这种支架的弹性因素要特别的好，但是不能太硬了，要不然气都充不进去。
血管内支架的有五种不同的形状[15]。线圈状支架其收放自如,伸展性方面占有很大的优势，但是在它径向的方向上支持的力量就很小了，这是这种支架的缺点之处，如图1.1所示。
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图1.1 线圈状型的血管支架
回形环状的支架就和线圈状支架大大不同,它几乎没有什么收放的能力，不能够轻易的收缩，而且其纵向方向上的支持力又过小,因此在输送中可能造成支架的大小发生严重的改变[16]，如图1.2所示。
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图1.2 回形环型的血管支架
织物状支架是用丝来构成的, 其能够掩盖的部分很大，有很大的掩盖率，但是这种结构的支架会很短[17]，如图1.3所示。
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图1.3 丝线编织型的血管支架
独立环形支架是靠闪电状的结构来组成的，但这种结构已经慢慢淡出人们的视线[18]。连续环形支架是把众多环装结构的框框连接到一起，这种支架结构还可以继续划分为封闭单元式和开放单元式。封闭单元式支架的众多结构使用线性结构来联结到一起的，优势是在于即使支架在发生重大变形也能起到支持的作用[19]，如图1.4所示。
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图1.4 封闭单元式连续环形型的血管支架
开放单元式支架内部没有用线性的结构来连接[20]，如图1.5所示。
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图1.5 开放单元式连续环形型的血管支架
1.2 课题的研究目的
本课题旨在对激光切割加工工艺的研究，通多不断更改各种参数，切割出支架实物。通过对支架实物镜像图的观察，记录下支架切缝宽度。在多次的试验之后，得到切割支架最合理的参数，提高支架切割的效率。
1.3 课题得研究方向及其意义
血管支架的设计和加工都是十分复杂及精密的。它的设计要运用到proe、solidworks、abques等众多软件。不仅如此，在设计其结构时更要用到各式各样的学科知识。因此说，选管支架的研究是一项高端的医疗科学研究。在如今，人们周围的环境以及生活作息的不规律导致越来越多的人患上心血管疾病，幸好，血管支架可以帮助他们战胜这些病魔。加紧血管支架的研究就是在与病魔的赛跑，支架的成功研制可以救回不少被心脑血管疾病折磨的病人。从当前来看，血管支架的研究以及制作还不是十分的健全，所以对血管支架的持续研究是必要，它将是医学史上的一次重大变革，它能够给心血管疾病患者第二次生命。
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