【摘要】：臨床上對(duì)主動(dòng)脈根部的手術(shù)方案來(lái)自于臨床醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn),然而對(duì)術(shù)后重建主動(dòng)脈根部結(jié)構(gòu)在生物力學(xué)行為及手術(shù)后期主動(dòng)脈根部發(fā)展?fàn)顩r方面缺乏相關(guān)理論分析依據(jù)。尤其是對(duì)兒童等未成年患者,瓣膜移植、置換之后,隨著人體的生長(zhǎng),生長(zhǎng)狀態(tài)的主動(dòng)脈根部直徑擴(kuò)張,非生長(zhǎng)狀態(tài)的移植瓣膜存在再次關(guān)閉不全的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)兒童患者人群,主動(dòng)脈瓣膜幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要對(duì)其中的生物力學(xué)機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步的分析,通過(guò)對(duì)臨床醫(yī)生提供的技術(shù)支持,指導(dǎo)以證據(jù)為基礎(chǔ)的手術(shù)決策,防止或降低術(shù)后重建的新主動(dòng)脈瓣膜出現(xiàn)再次出現(xiàn)關(guān)閉不全的幾率。本課題研究不同主動(dòng)脈瓣膜高度對(duì)重建主動(dòng)脈根部開(kāi)閉性能的影響,以及不同主動(dòng)脈瓣膜高度對(duì)主動(dòng)脈根部直徑擴(kuò)張的適應(yīng)性。側(cè)重于運(yùn)用有限元軟件數(shù)值模擬的方法,在主動(dòng)脈瓣的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方面,設(shè)置壓力、阻尼、瓣葉接觸和材料等屬性來(lái)模擬人體正常生理環(huán)境,建立瓣膜高度±0.5 mm增減的三維模型并模擬在主動(dòng)脈根部直徑26～30 mm生長(zhǎng)范圍中的狀態(tài)。通過(guò)分析主動(dòng)脈根部最大應(yīng)力值以及位置分布、瓣膜開(kāi)口面積、瓣葉對(duì)合力等有關(guān)主動(dòng)脈根部瓣膜開(kāi)閉性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)比相關(guān)文獻(xiàn)中提供的主動(dòng)脈根部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及分析結(jié)論,結(jié)合臨床醫(yī)生意見(jiàn),提出合理的主動(dòng)脈根部手術(shù)規(guī)劃的應(yīng)用建議。本課題的研究得到的結(jié)果:一、正常主動(dòng)脈根部直徑下,主動(dòng)脈瓣膜的高度尺寸的差異對(duì)主動(dòng)脈瓣膜關(guān)閉性能存在影響,太小或太大的瓣膜高度會(huì)減小主動(dòng)脈收縮期瓣口面積,影響主動(dòng)脈關(guān)閉功能,26 mm的主動(dòng)脈根部直徑適應(yīng)的瓣膜高度尺寸在13.5～15 mm之間。二、13.5～15 mm四種不同主動(dòng)脈瓣膜高度在“生長(zhǎng)狀態(tài)”主動(dòng)脈根部中的適應(yīng)性的研究過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)不同的主動(dòng)脈瓣膜高度H為13.5 mm適應(yīng)根部直徑在26～27 mm之間;H為14 mm適應(yīng)根部直徑在26～28mm之間;H為14.5 mm適應(yīng)根部直徑范圍在26～30 mm之間,是最優(yōu)的主動(dòng)脈瓣膜的高度設(shè)計(jì);H為15 mm適應(yīng)根部直徑范圍在28～30 mm。研究發(fā)現(xiàn)瓣膜高度對(duì)主動(dòng)脈根部直徑有不同的適應(yīng)性,總體優(yōu)勢(shì)是瓣膜高度越大,越適應(yīng)生長(zhǎng)狀態(tài)的主動(dòng)脈根部狀態(tài)。然而兒童的身體存在差異性,需對(duì)不同患病個(gè)體設(shè)計(jì)移植主動(dòng)脈瓣膜結(jié)構(gòu)尺寸考慮瓣膜高度的適應(yīng)性,以便獲得理想的手術(shù)后期主動(dòng)脈根部運(yùn)動(dòng)狀態(tài),減緩或避免再次手術(shù)。上述的從研究所獲得的理論分析結(jié)果可助于臨床醫(yī)生高效率地、科學(xué)地、有理?yè)?jù)地制定主動(dòng)脈根部瓣膜移植手術(shù)方案,為醫(yī)患共同提供詳細(xì)的病理信息,可避免醫(yī)生和患者之間的糾紛。
【圖文】：

圖 1-1 主動(dòng)脈根部的名稱和尺寸關(guān)系Fig. 1-1 The name and size relationship of the aortic root在臨床治療兒童主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全，可采用主動(dòng)脈瓣修復(fù)手術(shù)和替換手術(shù)兩種方式診治主動(dòng)脈根部和升主動(dòng)脈病變[2]。經(jīng)外科手術(shù)醫(yī)生多年經(jīng)驗(yàn)，與主動(dòng)脈瓣置換手術(shù)相比較，主動(dòng)脈瓣修復(fù)手術(shù)在生物相容性和長(zhǎng)期有效性方面具有較大優(yōu)勢(shì)，使得患者在主動(dòng)脈瓣膜修復(fù)手術(shù)后的 10 年左右內(nèi)，大于 90%的重建瓣膜

（a） （b）圖 2-1 8 參數(shù) 15 坐標(biāo)點(diǎn)主動(dòng)脈根部模型[34]（a）主動(dòng)脈根部 （b）主動(dòng)脈瓣葉Fig. 2-1 The aortic root model with 8 parameters and 15 points(a) Line sketch of the aortic root (b) Line sketch of the aortic leaflets2.1.2 參數(shù)設(shè)置在構(gòu)建主動(dòng)脈根部數(shù)值模型時(shí)需要重點(diǎn)考量如下邊界條件：（一）材料屬性；結(jié)合生物學(xué)方面以及化學(xué)材料相關(guān)方向?qū)χ鲃?dòng)脈根部血管壁組織、瓣葉材料屬性總結(jié)有三種：一是線彈性材料，各向同性；二是超彈性材料，各向異性；三是線彈性材料，正交各向異性[35,36,37]。在主動(dòng)脈根部生物力學(xué)方面研究，，針對(duì)模擬需要，對(duì)主動(dòng)脈根部各部分可以采用相關(guān)的材料屬性設(shè)置。（二）單元、網(wǎng)格的類型；主動(dòng)脈根部的單元使設(shè)置是實(shí)現(xiàn)有限元分析的基
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O313;R726.5

【參考文獻(xiàn)】

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1 孫永輝;孫迎貞;王安彪;鄒承偉;范全心;李德才;李紅昕;王正軍;張騫;;大動(dòng)脈調(diào)轉(zhuǎn)術(shù)治療小兒復(fù)雜性先天性心臟病[J];山東大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2011年08期

本文編號(hào)：2697145