冠脉壁力学特性研究以及支架膨胀分析是经皮冠脉支架植入治疗的技术基础。冠脉壁的力学特性因人种、性别、年龄以及健康情况等因素而不同。使用与冠脉壁力学特性相符的力学参数是准确获取支架膨胀过程中冠脉壁力学响应的前提。在绝大部分支架膨胀分析中,冠脉壁的力学特性往往很少考虑,在少有涉及冠脉壁的支架膨胀分析中,冠脉壁被简化为线弹性材料或薄壁圆筒。冠脉壁力学特性的复杂性是冠脉-支架结合分析的难点。本文将针对冠脉壁力学特性进行深入分析,利用已有实验数据对冠脉壁力学参数进行反演,建立冠脉壁有限元模型,研究分析血管支架在冠脉壁中的膨胀行为,优化血管支架结构。对冠脉壁力学参数C10,k1,进行参数反演。针对冠脉壁力学特性的复杂性,本文选择由Holzapfel等人提出的各向异性超弹性本构模型(HGO模型)来表征冠脉壁的材料属性。本文将参数反演转化为最优化问题,通过Matlab自编程序调用lsqnonlin函数并运用了Levenberg-Marquardt算法对力学参数进行修正,通过21次迭代,获得了与国内实验数据相匹配的参数值。建立冠脉壁有限元模型,研究分析冠脉壁中的残余应力应变。通过张开角闭合的方式研究冠脉壁各层以及整体的残余应力应变分布。设置线弹性材料对照组,对比分析线弹性材料与HGO模型在残余应力应变分布以及数值上的区别。研究残余应力应变对模型在生理血压作用下的力学响应。所有模型的残余应力应变均表现为内压外拉的状态。其中各模型的残余应变数值与分布差距较小,而残余应力则差别较大。线弹性材料对照组的应力是其他模型的数倍。残余应力应变改善了HGO模型的应力分布,对线弹性材料却没有类似的效果。建立冠脉-支架接触模型,模拟血管支架的膨胀过程,优化支架结构。通过对血管支架内壁加载均布压力来替代与支架匹配的球囊的膨胀压力。支架在膨胀压力的作用下发生了非均匀扩张,其端部所接触的冠脉壁区域出现了应力集中。通过优化支架端部支撑筋结构,获得了支架最佳的膨胀效果。在所设立的5个支架模型中,模型D膨胀时对冠脉壁的损伤最小,膨胀过程中的狗骨头率最低,为5个模型中的最优化模型。