據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),心血管類疾病是一種嚴(yán)重威脅人類健康的高危疾病,全世界每年死于心血管疾病的人數(shù)高達(dá)1500萬(wàn)人,位居各種死因的首位。而冠心病又是心血管疾病中排行第一的疾病。在冠脈支架移植到堵塞或者封閉的血管過(guò)程中,球囊和支架共同做擴(kuò)張支撐起狹窄的病變血管,支架服役過(guò)程中有可能還會(huì)出現(xiàn)支架內(nèi)再狹窄現(xiàn)象。通過(guò)擴(kuò)張模擬與流固耦合模擬可以了解到支架所受到的力學(xué)行為以及變形行為,并分析出支架在植入過(guò)程以及在人體血管內(nèi)服役過(guò)程中有可能出現(xiàn)的問(wèn)題。這對(duì)預(yù)防支架內(nèi)再狹窄起到了至關(guān)重要的作用。首先,探討了冠脈支架介入性治療的發(fā)展過(guò)程以及國(guó)內(nèi)外關(guān)于血管支架的發(fā)展歷程,對(duì)不同的血管支架以及藥物的特點(diǎn)進(jìn)行了分析與對(duì)比,就發(fā)展?fàn)顩r及未來(lái)趨勢(shì)做出了論述,進(jìn)而提出了本文的研究?jī)?nèi)容。其次,對(duì)冠脈支架做擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)以及流固耦合問(wèn)題的基礎(chǔ)理論部分進(jìn)行探析。第一階段根據(jù)球囊與冠脈支架的相互作用關(guān)系,確定支架的高度非線性問(wèn)題,并對(duì)擴(kuò)張模擬進(jìn)行有限元理論分析。對(duì)于支架自身而言,對(duì)材料的屈服準(zhǔn)則從兩個(gè)方面進(jìn)行了論述與比較(增量理論與全量理論)。在第二階段血管、血液與冠脈支架的流固耦合問(wèn)題中所涉及到的單流體力學(xué)控制方程、單固體力學(xué)控制方程以及流固耦合控制方程、固固耦合控制方程進(jìn)行了論述。再次,通過(guò)PRO/E來(lái)建立球囊與冠脈支架的三維模型,利用Workbench的Transient Structura(ANSYS)模塊進(jìn)行數(shù)值模擬,分別對(duì)球囊、板塊、血管、支架進(jìn)行相關(guān)定義,并在模擬中對(duì)整體模型進(jìn)行相應(yīng)的網(wǎng)格劃分與邊界條件設(shè)定,在耦合數(shù)值分析時(shí),通過(guò)對(duì)載荷進(jìn)行定義并設(shè)置模型的基礎(chǔ)關(guān)系等分析冠脈支架的變形狀況,得出冠脈支架在擴(kuò)張階段的應(yīng)力應(yīng)變分布云圖。最后,針對(duì)于冠脈支架植入病變血管之后服役期間所產(chǎn)生的流固耦合問(wèn)題進(jìn)行模擬,在搭建三維模型的基礎(chǔ)上,對(duì)雙向流固耦合進(jìn)行材料定義、網(wǎng)格劃分并設(shè)置邊界條件。通過(guò)Workbench中的Transient Structural模塊和Fluent Flow模塊進(jìn)行仿真分析,最終得到血液流動(dòng)、血管變形以及冠脈支架應(yīng)力的分析圖形。本文分析與研究將有助于支架研究機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)出更加杰出的血管支架,并為心血管支架技術(shù)的發(fā)展與支架內(nèi)再狹窄的攻克做出新的貢獻(xiàn)。
【學(xué)位單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R318.08
【部分圖文】：

??在冠脈支架植入病變血管內(nèi)的整個(gè)過(guò)程中并不是毫無(wú)危險(xiǎn)的。如圖１－２為支??架植入對(duì)血管損害示意圖，在球囊支撐支架膨脹的過(guò)程中，會(huì)使得血管壁的內(nèi)膜??脫落，從而引起血小板的凝聚，這樣血管內(nèi)壁的細(xì)胞就會(huì)分泌一些炎性因子，會(huì)??使附近的白細(xì)胞迅速的粘附聚集過(guò)來(lái)，在這種情況下就會(huì)使得血管中發(fā)生炎性反??應(yīng)以及會(huì)造成早期血栓的形成。在幾周之后，平滑肌細(xì)胞會(huì)發(fā)生表型轉(zhuǎn)化，肌纖??維母細(xì)胞會(huì)發(fā)生增值合成與遷移，細(xì)胞外基質(zhì)沉積于血管壁上，這樣就會(huì)使得血??管發(fā)生再狹窄。??平滑肌細(xì)胞????平滑肌細(xì)胞??靜止期?Ｔ?分裂期??細(xì)胞周期蛋白??依賴激酶ＣＤＫ???丁側(cè)??４?Ｉ??ｐ２７Ｋｉｐ１?ｐ２１Ｃｉｐ１??□?０??細(xì)胞周期蛋白??依賴激酶抑制??蛋白ＣＫＩｓ??圖１－２支架對(duì)血管的損害??１．２支架的發(fā)展過(guò)程和分類??在冠狀動(dòng)脈病變的手術(shù)中，支架是一個(gè)不可或缺的關(guān)鍵角色。回顧它的發(fā)展??歷程，要追溯到在１９９４年由美國(guó)強(qiáng)生公司推出的第一個(gè)成功的冠脈支架一一??Ｐａｌｍａｚ－Ｓｃｈａｔｚ?（ＰＳ）。首個(gè)冠脈支架的問(wèn)世使強(qiáng)生公司立馬處于冠心病介入治療??領(lǐng)域的封口浪尖上

支架、血管共同擴(kuò)張階段的接觸問(wèn)題主要有：（１觸；（２）支架外表面與血管內(nèi)表面的接觸。在與球囊便面完全接觸，計(jì)算結(jié)果收斂相對(duì)容易，；而支架外表面和病變血管的接觸面積逐漸變較較難，故而采用增廣拉格朗日法求解。??線性??狀態(tài)一般是指在模擬過(guò)程中，結(jié)構(gòu)會(huì)經(jīng)歷大變化以及旋轉(zhuǎn)軟化時(shí)，出現(xiàn)的導(dǎo)致幾何形狀出現(xiàn)是指施加載荷后，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形，進(jìn)而影端部加豎向的載荷，如果端部的擾度較大，結(jié)時(shí)必須以變性后的狀態(tài)來(lái)建立結(jié)構(gòu)的幾何方程，另一方面，由于結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形較大，導(dǎo)致在

?第三章冠脈支架植入過(guò)程的數(shù)值模擬???中建立球囊、冠脈支架、斑塊和血管等幾何模型，并將這些模型加以組裝，得到??共同擴(kuò)張的耦合模型。??冠脈支架以Ｃｏｒｄｉｓ?ＢＸ?Ｖｅｌｏｃｉｔｙ支架為原型進(jìn)行建立，原始模型如圖３－２所示，??其長(zhǎng)度為１３?ｍｍ，內(nèi)徑為０．８２?ｍｍ，壁厚為０．０９?ｍｍ，模型展開(kāi)平面圖如圖３－３所??示，所選模型原料是奧氏體３１６Ｌ不銹鋼，具有雙線性等向強(qiáng)化彈塑性性質(zhì)。??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2879003