표제지
목차
1. 서론 11
1.1. 혈관 스텐트 개요 11
1.2. 관상동맥 스텐트의 분류 12
1.3. 혈관 스텐트 재료 14
1.3.1. 금속 재료 14
1.3.2. 생분해성 재료 15
1.4. 본 논문의 연구 내용과 목적 15
1.5. 스텐트 기계적 성능해석에 관한 문헌 조사 15
2. 금속 스텐트 형상 및 요한요소 모델링 기법 20
2.1. 스텐트의 구조 및 치수 20
2.2. 스텐트의 3D 모델링 방법 21
2.2.1. 기준 원통면 및 평면들의 생성 21
2.2.2. 프로파일의 중심선 생성 22
2.2.3. 프로파일 표면의 생성 22
2.2.4. 프로파일 평면의 감싸기(WRAP) 22
2.2.5. 두께 생성 (THICKNESS) 22
2.2.6. 원주 방향 및 축 방향 반복 생성 23
2.3. 세 가지 유형의 스텐트 모델링 24
2.4. 유한요소 모델링 방법 27
2.4.1. 솔리드 모델 임포트 (Import) 27
2.4.2. 스텐트 재료의 모델링 27
2.4.3. 단위 패턴 모델의 경계조건 28
2.4.4. 단위 패턴 모델의 요소망 28
2.4.5. 전체 모델의 요소망 29
3. 금속 스텐트의 기계적 성능해석 기법 31
3.1. 스텐트의 기계적 성능 31
3.1.1. 반지름 방향 성능 31
3.1.2. 축 방향 성능 32
3.1.3. 굽힘 방향 성능 32
3.1.4. 피로 성능 34
3.2. 스텐트의 기계적 성능해석 34
3.2.1. 접촉 표면적 커버율 해석 34
3.2.2. 반지름 강도 해석 35
3.2.3. 탄성회복 해석과 포어쇼트닝 해석 39
3.2.4. 평면 압축 해석 47
3.2.5. 3 점 굽힘 해석 51
3.2.6. 기계적 성능해석의 고찰 54
4. C형 스텐트에 대한 매개변수 최적화 60
4.1. 스텐트의 기계적 성능 개선 방법 60
4.2. C형 스텐트에 대한 실험계획법 61
4.3. RSM 과 DNN에 의한 최적 설계 68
5. 결론 75
6. 참고 문헌 77
국문요약 82
ABSTRACT 84
Table 2.1. Parameters of typical metal stent. 25
Table 2.2. Mechanical properties of 316L stainless steel 27
Table 3.1. Table of contact surface area ratio of A, B, C stents 35
Table 3.2. Radial strength table of linear and quadratic elements of A, B, C stents 37
Table 3.3. A, B, C Radial stiffness of three metal stents 37
Table 3.4. Max equivalent stresses for linear and quadratic elements 39
Table 3.5. Radial and axial dimensions during stent expansion and contraction 44
Table 3.6. Results of stent deformation 45
Table 3.7. The values of displacement and reaction force of each point 49
Table 3.8. The compliance value of the three stents 53
Table 3.9. Mechanical properties of stents 58
Table 3.10. Individual and Composite score 59
Table 4.1. Stent design factors and levels 61
Table 4.2. L9(34) Orthogonal arrangement for the numerical experiments[이미지참조] 62
Table 4.3. Mechanical performances by the numerical experiments 65
Table 4.4. Normalized individual scores and composite score 66
Table 4.5. Regression coefficients for the quadratic RSM 74
Table 4.6. Machine learning parameters for the DNN 74
Figure 1.1. The Procedure of Stent Implantation 12
Figure 1.2. Stent (1) Balloon Expandable Stent, (2) Self-expanding Stent 13
Figure 1.3. Type Organization Chart 14
Figure 2.1. Stent structure and dimensions 21
Figure 2.2. Steps of profile sketch on a plane of unit pattern (a) PROFILE plane and TARGET surface, (b) Center lines and widths of stent strut... 23
Figure 2.3. Three types of solid models and profile geometry 26
Figure 2.4. Plastic stress-strain curve of 316L stainless steel 28
Figure 2.5. FE boundary conditions and 3D meshes 30
Figure 3.1. Schematic drawing of stent under pure bending 33
Figure 3.2. Equivalent stresses for quadratic element stent models stress. (a) stent A, (b) stent B, (c) stent C (△D=0.015mm) 39
Figure 3.3. Loading and unloading steps of balloon expansion stent 40
Figure 3.4. Plastic strain (PEEQ) of stent for maximum expansion. (a) stent A, (b) stent B, (c) stent C 42
Figure 3.5. Plastic strain (PEEQ) of the stent after unloading. (a) stent A, (b) stent B, (c) stent C 43
Figure 3.6. Relationship curves of radial displacement and force 46
Figure 3.7. Relationship curves of axial displacement and force 46
Figure 3.8. Plane compressive stress analysis. (a) stent A, (b) stent B, (c) stent C 48
Figure 3.9. Force-displacement curve of metal stent during plane compression 49
Figure 3.10. Maximum load deformation in plane compression. (a) stent A, (b) stent B, (c) stent C 50
Figure 3.11. Three-point bending analysis. (a) stent A, (b) stent B, (c) stent C 52
Figure 3.12. Load-deflection curves of metal stent during three-point bending 53
Figure 3.13. Comparison of Parameters and Properties of Three Metal Vascular Stents. 56
Figure 4.1. Stent modelings for the numerical experiments 64
Figure 4.2. ANOM and ANOVA results. (a) Radial Strength, (b) Flexibility, (c) Recoil, (d) Foreshortening, (e) Contact... 70
Figure 4.3. Optimal design of stent parameters 74