發(fā)布時(shí)間：2018-01-15 08:27

  本文關(guān)鍵詞：冠脈球囊擴(kuò)張支架置入術(shù)中血管結(jié)構(gòu)和血流動(dòng)力學(xué)分析　出處：《首都醫(yī)科大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示,冠心病是目前發(fā)病率最高的疾病之一,其預(yù)防、診斷和治療一直是研究的熱點(diǎn)。在冠心病的治療方法中,支架置入已經(jīng)得到了廣泛的臨床應(yīng)用。合適的支架置入方案是獲得PCI手術(shù)良好預(yù)后的先決條件,否則可能引發(fā)支架擴(kuò)張不完全、支架脫落、支架內(nèi)血栓形成和支架后再狹窄等并發(fā)癥。由于患者個(gè)體化差異和病變復(fù)雜性,如何選擇支架置入方案目前沒有固定的標(biāo)準(zhǔn),而主要依賴于醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)。而且,一旦決定并實(shí)施介入干預(yù),會(huì)對(duì)冠狀動(dòng)脈血管形成不可逆的改變;如果預(yù)后不理想,二次支架或者外科手術(shù)治療又是一個(gè)昂貴和高風(fēng)險(xiǎn)的過程�；谟邢拊抡婧团R床影像的冠脈支架虛擬置入技術(shù),可以將醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)和個(gè)體化患者相結(jié)合,比較不同支架置入方案的預(yù)后和潛在危險(xiǎn)因素,輔助醫(yī)生制定最佳手術(shù)策略,實(shí)現(xiàn)支架置入的“精準(zhǔn)醫(yī)療”,具有重要的臨床意義。研究表明,支架置入增大血管管腔提升血流的同時(shí),會(huì)對(duì)血管管壁造成機(jī)械損傷,同時(shí)支架后流場(chǎng)環(huán)境發(fā)生復(fù)雜的變化,會(huì)對(duì)遠(yuǎn)期支架后再狹窄產(chǎn)生重要影響。因此,通過冠脈支架虛擬置入技術(shù)全面評(píng)估支架置入過程中管壁的生物力學(xué)特性具有重要的研究意義。鑒于此,本論文擬采用結(jié)構(gòu)和血流動(dòng)力學(xué)序貫數(shù)值仿真方法分析冠脈支架置入過程中的支架/血管的形態(tài)、結(jié)構(gòu)力學(xué)以及血液流場(chǎng)改變,綜合研究支架過程中管壁的生物力學(xué)特性。首先,我們根據(jù)臨床病例,在ABAQUS/Explict模塊中進(jìn)行個(gè)體化冠脈支架的虛擬置入仿真,并結(jié)合臨床影像來驗(yàn)證仿真的可靠性;其次,評(píng)估支架置入過程中球囊/支架和血管的相互作用,分析不同時(shí)刻血管和支架的形態(tài)變化以及應(yīng)力分布;然后,根據(jù)結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果建立流體域模型,進(jìn)行瞬態(tài)血流動(dòng)力學(xué)分析,討論支架置入后血流動(dòng)力學(xué)的變化;最后,研究冠脈支架置入過程中不同時(shí)刻的邊緣血管結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)性質(zhì)變化。支架虛擬置入仿真結(jié)果與臨床OCT影像對(duì)比顯示具有良好的一致性,驗(yàn)證了虛擬置入方法用于模擬支架真實(shí)置入過程的可行性。支架虛擬置入的結(jié)構(gòu)仿真分析結(jié)果顯示,球囊預(yù)擴(kuò)張可以對(duì)狹窄管腔進(jìn)行初步塑形;支架置入使血管發(fā)生抻直形變,顯著改變管腔直徑和管腔面積,尤其是狹窄段血管;血管最大主應(yīng)力主要集中在支架梁與血管的接觸區(qū)域,并且沿環(huán)周方向不均勻分布;支架米塞斯應(yīng)力峰值出現(xiàn)在支撐體的拐彎處以及花冠間的連接處。瞬態(tài)CFD分析結(jié)果顯示,支架置入增加了狹窄段血管的壁面剪切應(yīng)力(WSS)的變化梯度,尤其在支架梁附近出現(xiàn)低WSS區(qū)域;支架梁引起血流方向改變,產(chǎn)生分流現(xiàn)象,并產(chǎn)生低速血流區(qū)域。沿血管長(zhǎng)度方向邊緣血管的形態(tài)分布有顯著差異,直徑、橢圓度的變化(90%)主要集中在邊緣血管2 mm以內(nèi);邊緣血管不同位置應(yīng)力出現(xiàn)不匹配現(xiàn)象,應(yīng)力的變化沿著血管長(zhǎng)度方向分布不同。本論文對(duì)個(gè)體化冠脈支架置入過程以及置入后支架/血管的變形行為和生物力學(xué)行為做了深入的研究分析,為評(píng)估手術(shù)方案、闡述支架后再狹窄的生物力學(xué)機(jī)理提供一定的參考,同時(shí)也有助于新型支架的研發(fā)與優(yōu)化設(shè)計(jì),輔助醫(yī)生制定最佳手術(shù)方案并預(yù)測(cè)手術(shù)效果。
[Abstract]:Epidemiological investigation shows that coronary heart disease ( CHD ) is one of the most frequently occurring diseases , and its prevention , diagnosis and treatment have been the focus of research . In the treatment of coronary heart disease , stent placement has been widely used . In this paper , it is important to study the changes of stent / vessel morphology , structural mechanics and blood flow field during stent placement , and to analyze the changes of vascular structure and biomechanical properties in stent implantation .

【學(xué)位授予單位】：首都醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R541.4

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本文編號(hào)：1427569