论文总字数：22322字

摘 要

可生物降解生物支架是现代微创医疗手术中的重要元件，它的各项力学性能对于手术过程及术后恢复都至关重要。其中，生物支架的抗挤压性能和柔顺性决定了支架植入人体内后是否对血管起到良好的支撑作用，具有深远的研究意义。

本课题旨在利用实验室现有的研究基础，应用AutoCAD和SolidWorks建模软件设计生物支架力学性能测试装置，并搭建出整套实体装置，使其实现对于支架抗挤压性能的测试实验工作，并以此来探究支架的力学性能。

测试装置一共包含有自动加载模块、数据采集模块和支架夹具三大部分，并辅之以相应的由LabVIEW编写的控制程序来用以实现电脑对装置的运行控制和对力值的收集与处理工作。该套测试装置的主要工作原理为用电动位移台带动压脚向下匀速运动，使其从被固定在限位装置中的可降解生物支架的最大直径处开始接触，匀速按压至直径的一半，并在实验过程中实时记录支架受压脚挤压的力值的大小形成力值与位移的波形图。以此套装置进行实验，由所得实验数据来判断和分析可降解生物支架的抗挤压性能。

关键词：生物支架；抗挤压性能；LabVIEW；测试装置

ABSTRACT

Biodegradable bioscaffolds are important components in modern minimally invasive medical procedures, and their mechanical properties are critical to the surgical procedure and postoperative recovery. Among them, the anti-extrusion performance and flexibility of the biological scaffold determine whether the stent plays a good supporting role for the blood vessel after being implanted into the human body, and has far-reaching research significance.

This project aims to use the existing research foundation of the laboratory, apply AutoCAD and SolidWorks modeling software to design the bio-bracket mechanical performance testing device, and build a complete set of physical devices to achieve test and experimental work on the anti-extrusion performance of the stent. And to explore the mechanical properties of the stent.

The test device includes a total of three parts: automatic loading module, data acquisition module and bracket fixture, and is supplemented by the corresponding control program written by LabVIEW to realize the computer-to-device operation control and the collection and processing of force values. . The main working principle of the test device is to use the electric displacement table to drive the presser foot to move at a uniform speed, so that it starts to contact from the maximum diameter of the degradable biological support fixed in the limit device, and presses at a constant speed to half of the diameter. In the course of the experiment, the force value and the displacement waveform of the force value of the compression of the support by the presser foot are recorded in real time. Experiments were carried out with this set of devices, and the experimental data were used to judge and analyze the anti-extrusion properties of the biodegradable bioscaffold.

KEY WORDS: biological scaffold; anti-extrusion performance; LabVIEW; test device

目 录

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2国内外研究现状 2

1.3本文选题、目的及主要内容 4

第二章 测试方案的总体设计 5

2.1功能需求 5

2.3关键技术及难点 6

2.4本章小结 6

第三章 测试装置的软硬件设计 8

3.1自动加载模块 9

3.1.1自动加载模块硬件设计 9

3.1.2自动加载模块软件设计 11

3.2数据采集模块 12

3.2.1数据采集模块硬件设计 12

3.2.2数据采集模块软件设计 14

3.3支架夹具设计 16

3.4本章小结 17

第四章 测试装置原型与实验论证 19

4.1装置原型 19

4.2抗挤压性能测试 19

4.2.1性能指标 19

4.2.2实验步骤 19

4.2.3实验数据 20

4.2.4实验结论 26

4.3本章小结 26

第五章 总结与展望 27

5.1总结 27

参考文献 28

致 谢 30

第一章 绪论

1.1引言

当前，心脑血管类疾病已被全世界公认为是危害人类生命健康安全最为严重的疾病之一，其中冠心病的发病率和死亡率则位居各类疾病之首。冠心病是冠状动脉粥样硬化心脏病的简称，是指冠状动脉（供应心脏自身血液的动脉）发生严重粥样硬化，使冠状动脉狭窄或闭塞，导致心肌缺血或梗塞的一种心脏病。冠心病的主要临床表现是心肌缺血、缺氧而导致心绞痛和心律失常等情况，严重者甚至可发生心肌梗塞的症状，导致心肌大面积坏死，最终危及生命^[1]。

随着中国经济的迅速发展，人民的生活水平不断提升，也随之带来了饮食结构的变化和人口变化率的迅速上升。感染率和心脏病的数量也在不断增加，成为全球上升最快的国家之一，甚至超过了许多发达国家。因此，心血管疾病已经成为我国一个形式严峻的公共卫生问题，对于冠心病的治疗方法和相关医疗器械的研究已成为众多医生和科学家们研究的热点之一。

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