【摘要】：主動脈夾層是威脅人類健康的重大疾病,也是我國主要的主動脈疾病之一。傳統(tǒng)開放性手術(shù)存在創(chuàng)傷大、風險高的弊端,胸主動脈腔內(nèi)修復(fù)術(shù)(TEVAR)以其微創(chuàng)治療的理念被廣泛應(yīng)用于主動脈夾層的治療。但術(shù)后主動脈遠端破口的持續(xù)返流易誘發(fā)假腔的擴張甚至破裂,Candy-plug技術(shù)的提出有效解決了遠端返流的問題。伴隨著研究深入,Candy-plug支架植入術(shù)后出現(xiàn)的內(nèi)膜損傷及封堵器二次植入問題逐漸被關(guān)注。本研究針對TEVAR術(shù)后遠端返流問題,創(chuàng)新性地提出了“三區(qū)段選型”與“封堵裝置”相結(jié)合的Candy-plug型NiTi合金血管支架設(shè)計方案。利用有限元模擬分析與體外實驗驗證的方式,本研究為有效解決Candy-plug支架植入后引起的內(nèi)膜損傷及封堵器二次植入問題提供了解決方案。通過支架結(jié)構(gòu)力學(xué)模擬可知,直接位移模型與兩步位移模擬方案更接近支架的受力狀態(tài)。絲徑、高度、形狀、頭數(shù)、直徑及折彎半徑對徑向支撐力的影響程度逐漸減弱,其中絲徑與徑向支撐力呈正相關(guān)關(guān)系,頭數(shù)、高度與徑向支撐力呈負相關(guān)關(guān)系,M型支架支撐力優(yōu)于Z螺旋及Z型支架,0.8 mm折彎半徑時徑向支撐力最大,伴隨支架直徑的增大,支架徑向支撐力呈先減小后增大的趨勢。高度、頭數(shù)、形狀、絲徑、折彎半徑、直徑對最大應(yīng)力的影響程度逐漸下降,其中直徑、絲徑與最大應(yīng)力呈正相關(guān)關(guān)系,高度、頭數(shù)、折彎半徑與最大應(yīng)力呈負相關(guān)關(guān)系,Z型支架的應(yīng)力狀態(tài)最佳。在本研究范圍內(nèi),結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變對支架支撐力的影響大于最大應(yīng)力。徑向支撐力測試實驗與模擬實驗貼合度較高,驗證了模擬實驗結(jié)果的準確性。通過血流動力學(xué)模擬可知,TEVAR術(shù)后,近端破口實現(xiàn)完全封堵,但遠端真假腔壓差增大,TAWSS值較高,且出現(xiàn)二次流現(xiàn)象,易誘發(fā)假腔的進一步擴張;封堵支架植入后,真假腔壓差下降,假腔內(nèi)RRT值明顯上升,血栓化效應(yīng)顯著。同時,假腔內(nèi)血流流速下降,血液回流現(xiàn)象顯著,封堵裝置起到了良好的阻斷作用,達到了對遠端返流的封堵預(yù)期。通過體外循環(huán)實驗可知,體積分數(shù)為45%的甘油溶液可有效模擬血液的粘度特性,能獲得與人體血液環(huán)境相近的實驗效果;新型Candy-plug支架植入后形狀恢復(fù)良好,能有效阻止內(nèi)漏及支架移動的出現(xiàn);封堵裝置對模擬血液有明顯的封堵作用,驗證了血流動力學(xué)模擬的結(jié)論,保證了模擬分析的準確性。
【圖文】：

邐１緒論邐逡逑１緒論逡逑１．１邋ＮｉＴｉ記憶合金及醫(yī)學(xué)應(yīng)用逡逑ＭＴｉ合金因具有形狀記憶性、良好的力學(xué)性能及生物相容性，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)逡逑療器械的研發(fā)。從材料學(xué)的角度講，作為一種近等原子比的金屬間化合物，ＮｉＴｉ合逡逑金豐富的組織與性能的變化源于合金相變。從圖１．１邋Ｎｍ合金的相圖可以看出，在不逡逑同的溫度區(qū)間ＮｉＴｉ合金具有豐富的晶體結(jié)構(gòu)，在高溫相區(qū)時，合金相是卩母相，其結(jié)逡逑構(gòu)為體心立方結(jié)構(gòu)（ｂｃｃ），當溫度降至１０９０°Ｃ時，合金相向Ｂ２有序化轉(zhuǎn)化，當溫度逡逑在６５０°Ｃ以下時，出現(xiàn)很窄的Ｂ２單相區(qū)，一般認為只存在于５０．０ａｔ％Ｎｉ？５０．５ａｔ％Ｎｉ之逡逑間ｍ。其中高溫相具有良好的耐磨耐蝕性，低溫相具有優(yōu)良的阻尼性，在相變區(qū)域逡逑具有形狀記憶效應(yīng)和超彈性［２］，，基于這兩種性能，ＭＴｉ合金得以應(yīng)用于醫(yī)用材料的逡逑研宄范疇中。逡逑Ｗｅｉｇｈｔ邋Ｐｅｒｃｅｎｔ邋Ｎｉｃｋｅｌ逡逑

超彈性（Ｓｕｐｅｒｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ）是指ＮｉＴｉ記憶合金在外力卸載時，由外力引起的超出逡逑合金彈性極限的應(yīng)變發(fā)生自動恢復(fù)的現(xiàn)象。根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線的線性關(guān)系，材料的逡逑超彈性可分為線性與非線性兩類，如圖１．２所示。非線性超彈性的顯著特征在于應(yīng)力逡逑加載與卸載過程中，應(yīng)變曲線存在兩個明顯的平臺，在應(yīng)力變化較小的范圍內(nèi)會產(chǎn)逡逑生較大的應(yīng)變變化。ＮｉＴｉ合金的超彈性屬于非線性超彈性的范疇，其非線性超彈性逡逑的特點同樣源自于晶體的相變過程。在一定溫度范圍內(nèi)ＣＡｆ以上溫度），應(yīng)力加載逡逑會導(dǎo)致ＮｉＴｉ合金發(fā)生應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變現(xiàn)象，表現(xiàn)為應(yīng)力應(yīng)變曲線的上平臺曲線逡逑變化，而在應(yīng)力卸載過程中，ＮｉＴｉ合金又發(fā)生逆相變過程，表現(xiàn)為應(yīng)力應(yīng)變曲線的逡逑下平臺曲線變化，這種非線性超彈性也被稱為相變偽彈性。在血管支架植入過程及逡逑存在于人體時，這種超彈性實現(xiàn)了支架豐富的力學(xué)性能變化，保證了不同階段對支逡逑架力學(xué)性能的不
【學(xué)位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R318.08;TG146.15

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本文編號：2678820