【摘 要】
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脑动脉瘤血管内栓塞是近年来用于治疗颅内动脉瘤的有效方法之一,以其手术风险低、创伤小等特点被广泛应用于神经外科介入当中。其中最主要的弹簧圈栓塞结构在国内制造困难,加
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脑动脉瘤血管内栓塞是近年来用于治疗颅内动脉瘤的有效方法之一,以其手术风险低、创伤小等特点被广泛应用于神经外科介入当中。其中最主要的弹簧圈栓塞结构在国内制造困难,加工工艺尚不明朗,因此栓塞手术往往选择进口弹簧圈,手术费用昂贵且难以普及。热处理工艺为栓塞弹簧圈制备的基础,本文以弹簧圈为研究对象,确定了弹簧圈绕制到热处理实验再到性能验证的基本研究路线,最终得出一种用于制备基础栓塞弹簧圈较为合适的热处理工艺参数,主要的研究内容如下:确定绕制弹簧圈的材料和形状,根据进口弹簧圈的尺寸参数和动脉血管参数设计多组一级弹簧圈尺寸。对进口弹簧圈与设计尺寸弹簧圈进行柔顺性有限元分析,并检验网格尺寸无关性和相关性,得出和进口弹簧圈材料、形状、尺寸以及柔顺性相似的一级弹簧圈绕制参数。首次尝试使用HNG Model 105B Benchtop Medical Winder医疗线圈缠绕装置绕制弹簧圈,多次实验测得适合该尺寸铂钨合金丝的设备张紧力大小,利用3D打印技术打印与该装置尺寸配合的PLA材料线轴,利用设备编程语言按照弹簧圈形状尺寸参数要求编辑缠绕程序,进行一级弹簧圈绕制。确定合适的弹簧圈热处理温度范围,将弹簧圈三维模型导入DEFORM有限元分析软件,建立DEFORM材料库中不存在的铂钨合金材料文件,根据热力学基本理论定义传热介质,模拟弹簧圈800摄氏度以下的加热过程,观察其内高温奥氏体相组织体积变化情况;设计弹簧圈的热处理工艺方案与正交试验对绕制的弹簧圈进行分组热处理,研究不同热处理条件对弹簧圈定形效果的影响,并利用直观分析和方差分析对淬火时间、淬火温度、回火时间、回火温度四个条件进行综合分析,得出各条件对于弹簧圈热处理效果的影响力大小,总结出一种较为合适的热处理工艺方案及参数;依据脑动脉瘤栓塞弹簧圈推送装置的强度要求,设计强度实验,分别测量3组经本文设计工艺热处理后的弹簧圈形变力和抗拉力大小,验证经热处理后弹簧圈的推送性能。
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