镁合金是绿色可降解材料,其降解产物可以被机体吸收并且降解产物对人体无明显副作用。镁合金材料具有良好的生物相容性和生物安全性,是具有发展潜力的制备可降解气道支架的绿色材料。与传统的不可降解气道支架相比,镁合金气道支架可以随着狭窄气道的痊愈而逐渐降解,无需二次手术取出。但是镁合金的弹塑性比传统的材料要差,所以传统气道支架结构不适用于可降解镁合金,需要对镁合金气道支架进行结构优化设计,以便获得更好的服役性能。目前,尚无将镁合金材料用于气道支架的公开报道。本文针对可降解镁合金气道支架弹塑性差、径向支撑力不足、径向回复率和轴向回复率大、狗骨效应明显等问题,建立了不同结构的编织型气道支架的三维模型。采用有限元模拟分析软件ABAQUS对编织型镁合金气道支架进行力学性能有限元模拟,包括压握过程模拟、扩张过程模拟和柔顺性模拟。首先,建立不同丝径、不同丝根数和不同螺距的单丝和双丝支架的三维模型,利用ABAQUS分析软件研究分析了,丝径、丝的根数和螺距对支架径向刚度、狗骨率、径向回复率、轴向回复率、轴向短缩率和弯曲刚度的影响规律,并根据影响规律,选出丝径、丝的根数和螺距这三个因素的最佳水平;其次,通过正交实验对多因素的综合作用进行分析,筛选出最佳参数组合的支架结构;然后在正交实验的基础上,对支架进行进一步的优化设计,并根据优化后的支架进行模具设计,制备出优化后的编织型支架;最后对优化后的编织型气道支架力学性能进行表征,校验模拟设计的正确性。研究结果表明:对于单丝支架和双丝支架而言,丝径、螺距和丝的根数对它们的力学性能有重要的影响。随着丝直径的增加,单丝和双丝支架径向刚度随之增加,轴向回复率、轴向短缩率和柔顺性随之减小;单丝支架径向回复率与丝径之间没有明显的规律性,双丝支架径向回复率随着丝径的增加先减小后增加。随着丝的根数增加,单丝和双丝支架径向刚度随之增加,轴向短缩和轴向回复现象随之减轻;单丝支架狗骨效应却随着丝根数的增加越来越明显;双丝支架的狗骨率与丝的根数之间没有明显的规律性;它们的柔顺性随着丝的根数的增加越来越差。随着螺距的增加,单丝和双丝支架径向刚度都随之减小,轴向短缩现象越来越严重;单丝支架和双丝支架的狗骨率总体上都随着螺距的增大而增大;双丝支架和单丝支架的柔顺性随着螺距的增加越来越差。单丝支架和双丝支架,在扩张过程中都出现了狗骨效应,而且在扩张过程中单丝支架和双丝支架轴向回复率和轴向短缩率都呈现负值,这说明支架在扩张过程中长度伸长了。单丝支架的正交实验结果表明当丝径为0.26 mm,丝的根数为26螺距为30 mm时,单丝支架的综合性能最优;双丝支架的正交试验结果表明,当丝径为0.26 mm,丝的根数为28,螺距为20 mm时,双丝支架的综合性能最优。正交优化后的双丝支架除了径向刚度以外的其他力学性能与正交优化后的单丝支架相差不大。由于双丝支架径向刚度太大,而径向刚度过大会造成气道组织坏死,此外考虑到实际编织等问题,因此将正交优化后的单丝支架作为进一步优化设计的对象。通过对正交优化后的单丝支架进一步优化,对其进行变螺距处理后,支架没有出现狗骨效应,并且当变螺距段的长度为4 mm,螺距为24 mm时,支架的各项力学性能较好。实际实验检测结果表明,与优化之前的镁合金支架相比,进一步优化后的镁合金支架的各项力学性能都有大幅度的提升,并且优化后的镁合金支架的极值径向支撑力比医用镍钛合金的大,且其柔顺性也比镍钛合金的好。本文通过对编织型镁合金气道支架整体结构进行了优化,提升了其力学性能,减小了狗骨效应,建立起了编织型支架基本参数体系,为镁合金编织型气道支架最终用于临床提供了设计参考。