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“纤-膜”结构可降解输尿管支架管的多目标优化设计
1
作者
柳东辰
刘肖燕
+2 位作者
任立红
郝矿荣
邹婷
《东华大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期205-215,共11页
输尿管支架管是治疗输尿管梗阻、辅助排尿的重要医疗器械。随着可降解材料不断发展,对可降解输尿管支架管的研究也逐渐深入。可降解输尿管支架管可有效减少二次手术导致的并发症,然而支架管力学性能的不足限制其在临床中的使用。研究主...
输尿管支架管是治疗输尿管梗阻、辅助排尿的重要医疗器械。随着可降解材料不断发展,对可降解输尿管支架管的研究也逐渐深入。可降解输尿管支架管可有效减少二次手术导致的并发症,然而支架管力学性能的不足限制其在临床中的使用。研究主要通过破坏性的力学性能测试对支架管的性能进行改进优化。由于支架管制备过程复杂,这一方式不仅消耗大量的资源,而且优化效率较低。本研究针对一种新型的“纤-膜”结构可降解输尿管支架管进行多目标优化设计。这类支架通过规则编织和热处理工艺的独特组合制造而成。通过构建这类新型可降解输尿管支架管的参数化模型,降低优化成本并提高优化效率,将可降解输尿管的最大径向支撑力与最大拉伸强度作为优化目标。根据行业标准与制备条件制造约束并建立设计空间。在设计空间中,构建代理模型,并进行多目标优化。结果验证了支架管参数化模型的有效性,并改善了支架管的综合力学性能。
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关键词
“纤-膜”结构
可降解输尿管支架管
多目标优化
力学性能
有限元分析
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职称材料
基于体外降解的输尿管支架管的多目标优化
2
作者
侯颖慧
刘肖燕
+2 位作者
柳东辰
郝矿荣
邹婷
《纺织学报》
北大核心
2025年第9期154-162,共9页
输尿管支架管在病体内提供必要的支撑和引流作用,因此支架管的力学性能对于确保治疗的有效性和安全性至关重要,尤其是对于生物可降解输尿管支架管来说,在降解周期内其力学性能逐渐降低。为探究可降解输尿管支架管能否在降解周期内保证...
输尿管支架管在病体内提供必要的支撑和引流作用,因此支架管的力学性能对于确保治疗的有效性和安全性至关重要,尤其是对于生物可降解输尿管支架管来说,在降解周期内其力学性能逐渐降低。为探究可降解输尿管支架管能否在降解周期内保证足够的力学性能,使用本构模型来预测由聚乙醇酸(PGA)和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PGLA)制成的“纤-膜”可降解输尿管支架管的力学性能演变。利用有限元软件(ABAQUS)结合用户材料子程序(VUMAT)根据降解时间自动更新材料参数同时应用基于强度的失效准则,实现了降解周期内“纤-膜”可降解输尿管支架管力学性能的模拟,并通过对降解前(降解0周)和降解3周支架管力学性能的多目标优化,得到了在降解过程中力学性能最优的支架管结构参数。研究发现,优化后的支架管在降解初期的径向压缩性能提高了17.89%,轴向拉伸性能提高了27.89%;降解3周的径向压缩性能提高了25.14%,轴向拉伸性能提高了33.62%。经过优化后的支架管提高了降解前的力学性能,并在一定降解时间内可以保持较高水平,有效延长了在体内的支撑时间。
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关键词
可降解输尿管支架管
聚合物
降解
力学性能
聚乙醇酸
聚乳酸-羟基乙酸共聚物
医用纺织品
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职称材料
热处理对“纤-膜”结构输尿管支架管降解行为的影响
被引量：
2
3
作者
邹婷
于成龙
王璐
《东华大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期356-362,369,共8页
采用3种热工艺处理聚乙交酯(PGA)和聚乙交酯丙交酯(PGLA)纤维编织成的支架管,形成"纤-膜"及全纤维结构输尿管支架管,于人体尿液和模拟尿液环境中进行降解试验,并对降解过程中支架管的力学性能和外观形态进行评价.试验结果表明...
采用3种热工艺处理聚乙交酯(PGA)和聚乙交酯丙交酯(PGLA)纤维编织成的支架管,形成"纤-膜"及全纤维结构输尿管支架管,于人体尿液和模拟尿液环境中进行降解试验,并对降解过程中支架管的力学性能和外观形态进行评价.试验结果表明:支架管降解随热处理温度的升高而加快;高温热处理可加大双组分物化性能差异,实现分步降解的效果;高温热处理支架管中膜组分在两种尿液环境中以不同速度碎裂,与纤维组分的降解形式有差异;压缩曲线反映"纤-膜"支架管中膜组分的降解程度,而拉伸过程中前后段的曲线则分别反映膜组分碎裂程度及纤维组分的拉伸性能.
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关键词
可降解输尿管支架管
高温热处理
纤-膜结构
降解
行为
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职称材料
题名
“纤-膜”结构可降解输尿管支架管的多目标优化设计
1
作者
柳东辰
刘肖燕
任立红
郝矿荣
邹婷
机构
东华大学信息科学与技术学院
东华大学生物与医学工程学院
出处
《东华大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期205-215,共11页
基金
国家自然科学基金项目(61903078)。
文摘
输尿管支架管是治疗输尿管梗阻、辅助排尿的重要医疗器械。随着可降解材料不断发展,对可降解输尿管支架管的研究也逐渐深入。可降解输尿管支架管可有效减少二次手术导致的并发症,然而支架管力学性能的不足限制其在临床中的使用。研究主要通过破坏性的力学性能测试对支架管的性能进行改进优化。由于支架管制备过程复杂,这一方式不仅消耗大量的资源,而且优化效率较低。本研究针对一种新型的“纤-膜”结构可降解输尿管支架管进行多目标优化设计。这类支架通过规则编织和热处理工艺的独特组合制造而成。通过构建这类新型可降解输尿管支架管的参数化模型,降低优化成本并提高优化效率,将可降解输尿管的最大径向支撑力与最大拉伸强度作为优化目标。根据行业标准与制备条件制造约束并建立设计空间。在设计空间中,构建代理模型,并进行多目标优化。结果验证了支架管参数化模型的有效性,并改善了支架管的综合力学性能。
关键词
“纤-膜”结构
可降解输尿管支架管
多目标优化
力学性能
有限元分析
Keywords
“fiber-film”structure biodegradable ureteral stent
multi-objective optimization
mechanical properties
finite element analysis
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
O242 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
基于体外降解的输尿管支架管的多目标优化
2
作者
侯颖慧
刘肖燕
柳东辰
郝矿荣
邹婷
机构
东华大学信息科学与技术学院
东华大学生物与医学工程学院
出处
《纺织学报》
北大核心
2025年第9期154-162,共9页
基金
国家自然科学基金项目(61903078)。
文摘
输尿管支架管在病体内提供必要的支撑和引流作用,因此支架管的力学性能对于确保治疗的有效性和安全性至关重要,尤其是对于生物可降解输尿管支架管来说,在降解周期内其力学性能逐渐降低。为探究可降解输尿管支架管能否在降解周期内保证足够的力学性能,使用本构模型来预测由聚乙醇酸(PGA)和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PGLA)制成的“纤-膜”可降解输尿管支架管的力学性能演变。利用有限元软件(ABAQUS)结合用户材料子程序(VUMAT)根据降解时间自动更新材料参数同时应用基于强度的失效准则,实现了降解周期内“纤-膜”可降解输尿管支架管力学性能的模拟,并通过对降解前(降解0周)和降解3周支架管力学性能的多目标优化,得到了在降解过程中力学性能最优的支架管结构参数。研究发现,优化后的支架管在降解初期的径向压缩性能提高了17.89%,轴向拉伸性能提高了27.89%;降解3周的径向压缩性能提高了25.14%,轴向拉伸性能提高了33.62%。经过优化后的支架管提高了降解前的力学性能,并在一定降解时间内可以保持较高水平,有效延长了在体内的支撑时间。
关键词
可降解输尿管支架管
聚合物
降解
力学性能
聚乙醇酸
聚乳酸-羟基乙酸共聚物
医用纺织品
Keywords
biodegradable ureteral stent tube
polymer degradation
mechanical property
polyglycolic acid
poly(lactide-co-glycolide)
medical texile
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
热处理对“纤-膜”结构输尿管支架管降解行为的影响
被引量：
2
3
作者
邹婷
于成龙
王璐
机构
东华大学纺织面料技术教育部重点实验室
东华大学纺织学院
出处
《东华大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期356-362,369,共8页
基金
纺织生物医用材料与技术创新引智基地资助项目(B07024)
中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(CUSF-DH-D-2013027)
文摘
采用3种热工艺处理聚乙交酯(PGA)和聚乙交酯丙交酯(PGLA)纤维编织成的支架管,形成"纤-膜"及全纤维结构输尿管支架管,于人体尿液和模拟尿液环境中进行降解试验,并对降解过程中支架管的力学性能和外观形态进行评价.试验结果表明:支架管降解随热处理温度的升高而加快;高温热处理可加大双组分物化性能差异,实现分步降解的效果;高温热处理支架管中膜组分在两种尿液环境中以不同速度碎裂,与纤维组分的降解形式有差异;压缩曲线反映"纤-膜"支架管中膜组分的降解程度,而拉伸过程中前后段的曲线则分别反映膜组分碎裂程度及纤维组分的拉伸性能.
关键词
可降解输尿管支架管
高温热处理
纤-膜结构
降解
行为
Keywords
degradable ureteral stent
heat-treatment with high temperature
fiber-film structure
degradation behavior
分类号
TS101.4 [轻工技术与工程—纺织工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
“纤-膜”结构可降解输尿管支架管的多目标优化设计
柳东辰
刘肖燕
任立红
郝矿荣
邹婷
《东华大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于体外降解的输尿管支架管的多目标优化
侯颖慧
刘肖燕
柳东辰
郝矿荣
邹婷
《纺织学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
热处理对“纤-膜”结构输尿管支架管降解行为的影响
邹婷
于成龙
王璐
《东华大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
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职称材料
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