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스텐트와 풍선의 상호작용을 고려한 스텐트 팽창의 유한요소해석
Finite Element Analysis of Stent Expansion Considering Stent-Balloon Interaction

오병기   (서한기술연구소CC0100002  ); 조해용   (충북대학교 기계공학부UU0001309  );
  • 초록

    Stouts are frequently used throughout the human body, but the most critical areas are in coronary arteries. They open pathways in vessels and supply blood directly to the heart muscle. To simulate behavior of expansion for the coronary stent by balloon, the commercial finite element code LS-DYNA and ANSYS were used in the analysis. The explicit method is used to analyze the expansion of the stent and the implicit method is performed to simulate the springback that developed in a stent after the balloon pressure has been removed. Finally the experimental results for the expansion of the PS153 stents were compared with the FEM results. The springback was measured with the stents subjected to no external pressure to which stents are subjected in vivo. The simulated results were in good agreement with experimental results. Standard mechanical characteristics such as stress, plastic strains, and springback can be derived from the numerical results. These data can be used to determine maximum expansion diameter without fracture and expansion pressure considering elastic recoil.


  • 주제어

    풍선확장식 스텐트 .   유한요소해석 .   스텐트-풍선 상호작용.  

  • 참고문헌 (8)

    1. Harry C. Lowe, Stephen N. Oesterle and Levon M. Khachigian, 2002, 'Coronary In-Stent Restenosis : Current Status and Future Strategies,' Journal of the American College of Cardiology, Vol. 39, No. 2, pp. 183-193 
    2. Paul Barragan, Regis Rieu, Vincent Garitey, Pierre-Olivier Roquebert, Joel Sainsous, Marc Silvestri and Gilles Bayet, 2000, 'Elastic Recoil of Coronary Stents: A Comparative Analysis,' Catheterization and Cardiovascular Interventions, Vol. 50, pp. 112-119. 
    3. John P. Cheatham, 2001, 'Improved Stents for Pediatric Applications,' Progress in Pediatric Cardiology, Vol. 14, pp. 95-115 
    4. Patrick W. Serruys and Michael J.B. Kutryk, 2002, 'Handbook of coronary stents, ' Second Edition. London: Martin Dunitz 
    5. Byung-Ki Oh, Hae-Yong Cho and Yong-Yun Kim, 2004, 'Finite Element Analysis of Mechanical Properties of a Balloon-Expandable Stent,' J. of KSME Series A, Vol. 28, No.7, pp. 915-922.     
    6. Kim JR Rasmussen, 2001, 'Full-range Stress-strain Curves for Stainless Steel Alloys,' The University of Sydney, Research Report No R811, pp. 1-44 
    7. S. J. Shin, T. S. Lee and S. I. Oh, 1998, 'Three-dimensional Finite Element Analysis of Rubber Pad Deformation - Part I: Development of Implicit and Explicit Methods,' J. of KSME Series A, Vol. 22, No.1, pp. 111-120     
    8. S. J .Shin, T. S. Lee and S. I. Oh, 1998, 'Three-dimensional Finite Element Analysis of Rubber Pad Deformation - Part II: Applications,' J. of KSME Series A, Vol. 22, No.1, pp. 121-131     
  • 이 논문을 인용한 문헌 (3)

    1. Jeon, Dong-Min ; Jung, Won-Gyun ; Kim, Han-Ki ; Kim, Sang-Ho ; Shin, Il-Gyun ; Jang, Hong-Seok ; Suh, Tae-Suk 2010. "Deduction and Verification of Optimal Factors for Stent Structure and Mechanical Reaction Using Finite Element Analysis" 의학물리 = Korean journal of medical physics, 21(2): 201~208     
    2. Kim, Dae-Young ; Lee, Seung-Yeol ; Kim, Heon-Young 2012. "Numerical Evaluation and Shape Design of Coronary Artery Stent" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering, 29(1): 103~108     
    3. Lee, Tae-Hyun ; Yang, Chulho 2017. "A Study on Optimal Shape of Stent by Finite Element Analysis" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, 18(11): 1~6     

 저자의 다른 논문

  • 조해용 (50)

    1. 1995 "중공소재의 재경 변화에 따른 스퍼어기어 단조에 관한 연구" 소성가공 = Transactions of materials processing : Journal of the Korean society for technology of plastics 4 (3): 257~266    
    2. 1996 "중공 및 중실소재를 이용한 스플라인 단조에 관한 연구" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 13 (1): 108~115    
    3. 1997 "헬리컬기어의 구속형 단조에 관한 연구" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 21 (11): 1827~1836    
    4. 1998 "링압축시험에서 역해석을 이용한 유동응력과 마찰상수 결정법" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 22 (3): 483~492    
    5. 1998 "내부세레이션홈을 갖는 스퍼어 기어의 단조에 관한 연구" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 15 (2): 81~89    
    6. 1998 "합금강을 이용한 내접 인벌류우트 기어의 단조에 관한 연구" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 15 (2): 90~98    
    7. 1998 "기어류 부품의 단조 금형설계용 CAD 프로그램 개발" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 15 (11): 21~31    
    8. 2000 "실리카 바인더 함량과 소결조건이 지르콘계 주형의 강도에 미치는 영향" 한국재료학회지 = Korean journal of materials research 10 (6): 415~421    
    9. 2000 "주조용 718합금의 고온 인장 성질에 미치는 석출물의 영향" 한국재료학회지 = Korean journal of materials research 10 (7): 515~521    
    10. 2000 "다단 비축대칭 부품의 단조 공정설계를 위한 단조품설계 자동화" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 17 (3): 102~107    

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