主动脉瓣狭窄是最常见的心脏瓣膜疾病,经导管主动脉瓣膜置换术由于其微创性和高效性,目前已成为治疗该疾病的主要方法。而畸形的二叶式主动脉瓣不同于常规的三叶式主动脉瓣,它具有椭圆形瓣环、不对称瓣叶等特征,对经导管主动脉瓣置换术的近期及远期疗效提出了巨大挑战。传统的瓣膜支架植入到二叶式主动脉瓣中会出现支架椭圆化,进而加重术后瓣周漏的发生及降低人工瓣膜的耐久性。因此,本文针对二叶式主动脉瓣这种特殊的服役环境,首先研究二叶式主动脉瓣的生物力学特性,在此基础上针对传统瓣膜支架在结构设计上的不足之处,设计一种新型的瓣膜支架,并对该新型瓣膜支架的扩张性、疲劳性等力学性能进行研究,为面向二叶瓣的高性能瓣膜支架的研制提供理论基础和科学依据。本文主要研究内容与结论如下:（1）研究二叶式主动脉瓣的力学行为。分析二叶式主动脉瓣与正常三叶式主动脉瓣的力学性能差异,研究瓣环椭圆率对植入的人工生物瓣叶的影响规律。研究结果表明,二叶式主动脉瓣的力学性能与瓣叶有效开口面积均比正常三叶式主动脉瓣差。随着瓣环椭圆率的增加,人工生物瓣叶的变形和各项应力随之增加。同时,瓣叶的有效开口面积在减小。与植入圆形瓣环内的人工生物瓣叶相比,植入椭圆形瓣环的人工生物瓣叶的力学性能以及瓣叶有效开口面积都较差。（2）研究新型瓣膜支架在二叶式主动脉瓣中的扩张力学行为。主要研究新型瓣膜支架的椭圆率与瓣环椭圆率的匹配关系、尺寸选择策略以及植入深度对新型瓣膜支架的扩张力学行为的影响。研究结果表明,瓣周漏面积随着新型瓣膜支架的椭圆率的增加而增大;当支架椭圆率大于等于瓣环椭圆率时,新型瓣膜支架的扩张性能最差;当支架椭圆率小于瓣环椭圆率时,新型瓣膜支架的扩张性能要优于常规圆形支架,且支架椭圆率与瓣环椭圆率差值为0.2的新型瓣膜支架有更好的扩张力学性能。在新的尺寸选择策略中,随着支架椭圆率的增大,新型瓣膜支架的瓣周漏面积逐渐减小,新型瓣膜支架植入后呈现椭圆化特征明显改善。随着植入深度的增加,新型瓣膜支架应力不断增加,主动脉壁应力先减小后趋于平稳,瓣周漏面积先增加后趋于平稳,瓣膜支架植入后的圆形特征越显著。（3）研究新型瓣膜支架在二叶式主动脉瓣中的疲劳力学行为。主要研究新型瓣膜支架的椭圆率与瓣环椭圆率的匹配关系以及尺寸选择策略对支架疲劳力学行为的影响。结果表明,新型瓣膜支架的安全因子随着支架椭圆率的增加而减小,交变应变随着支架椭圆率的增加而增加。当支架椭圆率比瓣环椭圆率低时,新型瓣膜支架的疲劳性能要优于常规圆支架,且支架椭圆率与瓣环椭圆率差值为0.2的新型瓣膜支架有着更好的疲劳性能。在新的尺寸选择策略下,新型瓣膜支架的疲劳性能随支架椭圆率的增加而降低,且新尺寸选择策略中的椭圆率为0.1的新型瓣膜支架的疲劳性能是要优于原尺寸选择策略下的新型瓣膜支架。