血管支架血流動力學性能體外測試裝置的實驗研究
發(fā)布時間:2021-12-09 05:46
隨著人民生活方式的轉(zhuǎn)變和社會逐步進入老齡化,冠心病已經(jīng)成為危害人類健康的主要殺手之一。冠心病目前最主要的治療方式之一是支架植入術,但支架內(nèi)再狹窄是支架植入術的主要缺陷。血流動力學狀況與支架內(nèi)再狹窄密切相關,因此對植入支架后血管內(nèi)血流動力學的研究顯得尤為重要。為探究再狹窄與血流動力學因素的關系,本文以血管支架耦合系統(tǒng)為研究對象,對脈動流下的速度和壁面剪應力情況進行體外實驗研究,取得如下研究成果:(1)提出一套血管支架耦合系統(tǒng)血流動力學體外測試的方法。首先,利用蠕動泵產(chǎn)生的脈動流來模擬人體心臟泵血的血流,通過加壓裝置來補償回路中的壓力,使模擬血液的流量和壓力特性與人體血液高度類似。然后利用高速CCD技術并結(jié)合粒子圖像測速技術,來測量模擬血管內(nèi)的速度場分布。(2)搭建了血管支架血流動力學性能的測試裝置。以壓力變送器、流量傳感器、信號變送器、數(shù)據(jù)采集卡、高速CCD和模擬血管以及其他硬件,完成整個測試裝置的硬件設計。以LabVIEW為軟件開發(fā)平臺,利用數(shù)據(jù)采集卡完成對傳感器的信號采集、分析處理與報表生成。(3)基于本套自主設計的裝置,對狹窄血管、血管支架耦合系統(tǒng)、正常血管進行測試分析。獲得測試結(jié)...
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 冠心病及其治療
1.3 血管支架技術
1.3.1 血管支架發(fā)展簡介
1.3.2 支架術后再狹窄
1.3.3 預防ISR的血流動力學研究
1.4 血管支架耦合系統(tǒng)血流動力學性能研究現(xiàn)狀
1.4.1 數(shù)值模擬方法研究進展
1.4.2 臨床與動物實驗研究進展
1.4.3 體外實驗研究進展
1.5 課題立題依據(jù)與主要研究內(nèi)容
1.5.1 課題立題依據(jù)
1.5.2 課題的經(jīng)費來源
1.5.3 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 血管支架耦合系統(tǒng)血流動力學理論分析
2.1 血流動力學概述
2.2 血管支架耦合系統(tǒng)各部分組成力學性質(zhì)
2.2.1 血液
2.2.2 血管
2.2.3 支架
2.3 血液流動模型
2.3.1 牛頓流體的Poiseuille流動
2.3.2 Womersley理論
2.4 壁面剪應力
2.5 本章小結(jié)
第三章 測試平臺總體設計
3.1 功能需求
3.2 總體方案設計
3.2.1 電化學方案
3.2.2 高速CCD方案
3.2.3 兩種方案的比較
3.3 關鍵技術
3.3.1 高速CCD技術
3.3.2 圖像處理技術
3.3.3 虛擬儀器技術
3.4 本章小結(jié)
第四章 側(cè)試平合硬件與軟件設計
4.1 硬件設計
4.1.1 動力發(fā)生裝置
4.1.2 血管支架耦合系統(tǒng)
4.1.3 CCD觀測模塊
4.1.4 壓力與流量傳感器模塊
4.1.5 回路模塊
4.2 軟件設計
4.2.1 軟件需求分析
4.2.2 軟件詳細設計
4.3 軟硬件測試與濾波
4.3.1 測試
4.3.2 濾波
4.4 本章小結(jié)
第五章 測試平臺原型與血流動力學實驗
5.1 系統(tǒng)原型與圖像處理
5.2 狹窄血管血流動力學實驗
5.2.1 拉法爾型狹窄血管實驗
5.2.2 交錯型狹窄血管實驗
5.3 耦合系統(tǒng)血流動力學實驗
5.3.1 實驗結(jié)果
5.3.2 結(jié)果討論
5.4 正常血管血流動力學實驗
5.4.1 實驗結(jié)果
5.4.2 結(jié)果討論
5.5 WSS對比分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻
作者簡介
本文編號:3530042
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 冠心病及其治療
1.3 血管支架技術
1.3.1 血管支架發(fā)展簡介
1.3.2 支架術后再狹窄
1.3.3 預防ISR的血流動力學研究
1.4 血管支架耦合系統(tǒng)血流動力學性能研究現(xiàn)狀
1.4.1 數(shù)值模擬方法研究進展
1.4.2 臨床與動物實驗研究進展
1.4.3 體外實驗研究進展
1.5 課題立題依據(jù)與主要研究內(nèi)容
1.5.1 課題立題依據(jù)
1.5.2 課題的經(jīng)費來源
1.5.3 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 血管支架耦合系統(tǒng)血流動力學理論分析
2.1 血流動力學概述
2.2 血管支架耦合系統(tǒng)各部分組成力學性質(zhì)
2.2.1 血液
2.2.2 血管
2.2.3 支架
2.3 血液流動模型
2.3.1 牛頓流體的Poiseuille流動
2.3.2 Womersley理論
2.4 壁面剪應力
2.5 本章小結(jié)
第三章 測試平臺總體設計
3.1 功能需求
3.2 總體方案設計
3.2.1 電化學方案
3.2.2 高速CCD方案
3.2.3 兩種方案的比較
3.3 關鍵技術
3.3.1 高速CCD技術
3.3.2 圖像處理技術
3.3.3 虛擬儀器技術
3.4 本章小結(jié)
第四章 側(cè)試平合硬件與軟件設計
4.1 硬件設計
4.1.1 動力發(fā)生裝置
4.1.2 血管支架耦合系統(tǒng)
4.1.3 CCD觀測模塊
4.1.4 壓力與流量傳感器模塊
4.1.5 回路模塊
4.2 軟件設計
4.2.1 軟件需求分析
4.2.2 軟件詳細設計
4.3 軟硬件測試與濾波
4.3.1 測試
4.3.2 濾波
4.4 本章小結(jié)
第五章 測試平臺原型與血流動力學實驗
5.1 系統(tǒng)原型與圖像處理
5.2 狹窄血管血流動力學實驗
5.2.1 拉法爾型狹窄血管實驗
5.2.2 交錯型狹窄血管實驗
5.3 耦合系統(tǒng)血流動力學實驗
5.3.1 實驗結(jié)果
5.3.2 結(jié)果討論
5.4 正常血管血流動力學實驗
5.4.1 實驗結(jié)果
5.4.2 結(jié)果討論
5.5 WSS對比分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
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作者簡介
本文編號:3530042
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