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柔顺性是冠脉支架重要的力学性能之一，良好的柔顺性能够确保支架在导管系统的引导下顺利地通过复杂曲折的血管路径，最终到达心脏病变血管的狭窄位置，还能使膨胀后的支架与弯曲血管充分贴合，减小支架对血管壁的机械损伤。本文采用抗弯刚度的倒数来描述结构的柔顺性，并针对３种具有非对称结构的冠脉支架，利用有限元分析冠脉支架在平面纯弯曲载荷作用下结构的抗弯刚度，进而研究联接筋结构形式对支架纵向柔顺性的影响。
将冠脉支架简化为纯弯曲变形的简支梁结构。在支架的自由端截面中心处定义主控节点Ｅ、Ｆ，通过运动耦合约束将支架两端端面节点的３个平动自由度和３个转动自由度耦合到各自的主控节点上，在支架两端的主控节点Ｅ、Ｆ上施加简支梁的约束条件（如图３所示），以确保自由端截面维持平面，并提供计算弯曲变形的转角自由度及其对应的弯矩载荷。在主控节点Ｅ、Ｆ上施加弯矩Ｍ，弯矩通过静力等效原则传递给支架端面的运动耦合节点集上，使支架绕ｘ轴发生弯曲变形。
当支架弯曲变形后的曲率足够大时，结构的受压区域会发生局部的相互接触，而局部的自接触将影响支架的抗弯刚度。为正确模拟接触状况，本文通过研究目标支架结构的设计特征并结合模拟试算，在所有可能发生自接触的单元位置上均设置了接触对，以确保弯曲变形的合理性。
在３种冠脉支架介入系统模型中，支架对直冠脉血管具有很好的顺应性。对于弯曲冠脉血管，冠脉端部被支架完全撑直，血管内、外弯曲的曲率在支架的左端发生了严重的几何奇异性（如图所示）。冠脉在直血管段的应力分布比弯曲血管段均匀，并且在支架支撑体顶点附近的血管应力具有很高的应力梯度（如图所示）。弯曲冠脉在支架左端处存在极高的应力集中区域，无论是球囊膨胀阶段还是球囊卸载后，３种支架植入后的弯曲冠脉血管的最大应力均是直的冠脉血管的４～６倍。
冠脉支架的弯矩－转角关系呈现３个阶段，如图所示，在起始阶段，支架材料处于线弹性阶段，弯矩－转角呈线性关系；在中间阶段，支架材料进入塑性强化阶段，弯矩－转角呈缓变单调增加关系；在陡变阶段，支架自接触行为进一步强化了结构的抗弯刚度，弯矩－转角呈突然上升关系。冠脉支架结构的纵向柔顺性对弯曲血管的整体应力分布具有显著的影响，如图所示，Ｃ型冠脉支架的抗弯刚度显著高于Ｓ型、Ｎ型支架，Ｃ型支架的纵向柔顺性最差，植入后所引起的血管整体应力水平最高；而Ｓ型、Ｎ型支架由于联接筋结构的类似性，两种支架的结构抗弯刚度比较接近，但是Ｓ型支架具有更好的纵向柔顺性，植入后所引起的血管整体应力水平最低。
综上，冠脉支架的纵向柔顺性衡量了结构的整体弯曲柔度，支架结构的链接筋直接决定了纵向柔顺性性能，但是，支架支撑体的局部塑性失稳变形导致了冠脉血管的应力集中现象显著。因此，冠脉支架的纵向柔顺性和支撑体局部结构的失稳是血管力学损伤的主要影响因素，优化支撑体结构参数和联接筋的拓扑结构将提高支架对弯曲血管的顺应性。
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