科创中国

行业领域

生物产业,制造业

需求背景

      心脏血管支架介入术已经成为国内外治疗冠心病的首选方法。支架设计直接影响其力学性能。心脏支架对力学性能要求很高，既要保证良好的膨胀能力，又要具有良好的柔顺性。由于可降解镁合金在人体内可以逐渐降解，拥有良好的血液相容性，对人体无害，目前已成为支架新兴热门材料。

      公司现在针对镁合金材料特点及支架使用要求，需要设计多种支架结构，并通过ANSYS 软件分析材料、几何结构等因数对支架膨胀、回弹、柔顺性以及短缩等行为的影响。

需解决的主要技术难题

镁合金心脏血管支架结构设计，需要结局的主要技术难题：

1.通过有限元分析材料及支架结构是影响膨胀能力及柔顺性能的主要因素。膨胀量相同时，WE43 镁合金膨胀内压力小于 316L 不锈钢，回弹率高于316L不锈钢；支架所需扩张内压力随筋宽的减小、筋长的增加而降低；同种支架膨胀量不同时，回弹率随支架的膨胀量增大而降低。

2.位移量相同时，探究WE43 镁合金变形抗力与 316L 不锈钢、镁合金的柔顺性比较；

3.设计的优化支架既能拥有足够且均匀的膨胀能力，又拥有良好的轴向柔顺性、较小的轴向短缩率，满足设计要求，能为支架设计和分析提供依据和参考。

期望实现的主要技术目标

a.膨胀量相同时，设计的WE43镁合金膨胀内压力小于316L不锈钢，回弹率高于316L不锈钢；支架所需扩张内压力随筋宽的减小、筋长的增加而降低；同种支架膨胀量不同时，回弹率随支架的膨胀量增大而降低；

b.设计的优化支架，相较之前成本降低15%及以上，且拥有良好的轴向柔顺

性、较小的轴向短缩率。

需求解析

解析单位：“科创中国”先进材料制造产业科技服务团（中国金属学会） 解析时间：2022-11-13

彭鹏

重庆科技学院

讲师

综合评价

本技术需求基于医用镁合金心脏支架的结构设计进行研发，需求清晰，能够被业内的专家所理解。目前镁合金心脏支架属于第五代心脏支架，是一种可降解的心脏支架，随着人口老龄化进程的加剧，冠心病问题日益突出，镁合金支架作为一种可降解金属支架，在降解性上是钛合金和镍基合金等不可降解的支架无法比拟的，同时，其优良的力学性能是乳酸类可降解支架远远无法达到的。而WE43合金是成熟的商用合金，并且已经成功应用于心脏支架的临床实验，已经可以量化生产。因此，解决镁合金作为心脏支架的结构设计问题，能够促进可降解镁合金心脏支架的应用，为心血管患者的血管康复提供基础条件，为人民群众的身体健康谋福祉。目前Ansys软件作为有限元模拟的常用软件，可通过WE43的材料参数，对其结构设计及变形过程中的受力行为进行分析，且目前已有成功商用的心脏支架的应用案例，研发路径清晰，可实现。已有一些相关专家开展过类似研究，可基于目前的研究情况，寻求相关专家开展技术支持，根据企业对镁合金支架的结构实际需求情况，针对其膨胀能力及柔顺性能等相关要求开展合作。

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解析单位：江苏省徐州市 解析时间：2022-10-26

阎恒

江苏创导光电新能源有限公司

研发部部长兼技术经理人

综合评价

通过描述，在有限元分析材料及支架结构是影响膨胀能力及柔顺性能的主要因素。膨胀量相同时，WE43 镁合金膨胀内压力小于 316L 不锈钢，回弹率高于316L不锈钢；支架所需扩张内压力随筋宽的减小、筋长的增加而降低；同种支架膨胀量不同时，回弹率随支架的膨胀量增大而降低方面，这些技术市面上已经可以达到，可以直接使用现实的技术。其他方面需求通过推荐行业专家来进行解决。 该需求没有明确企业是想购买需求还是想要合作购买产品，此方面没有明确，我给出的建议是让企业购买专家技术咨询，这样让公司的工作人员结合专家的指示来做比较节省成本，大概需要十五万元左右。 最后，该需求要实现的目的还是非常好的，可以有效的节省成本，对比传统工艺技术，提升了质量和性能，带来的各方进步可以促使产品带来更好的升级，进一步增加营收，带来经济税收的进一步发展，有益于社会。

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处理进度