組織工程血管培養(yǎng)的力學(xué)刺激強(qiáng)度量化及效果評(píng)價(jià)
發(fā)布時(shí)間：2020-12-04 01:45
背景:近年來由于生活方式的西化及社會(huì)人口老齡化進(jìn)程的加速,心血管病的發(fā)病率逐年上升,對(duì)人類健康以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定性產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅。盡管介入手術(shù)越來越普及,但是外科血管移植手術(shù)仍然是治療冠心病的主要手段。目前冠脈搭橋手術(shù)使用自體大隱靜脈或內(nèi)乳動(dòng)脈。獲取自體血管本身就存在損傷,同時(shí)自體血管的來源非常有限。人工合成材料的血管移植物在小動(dòng)脈(直徑<6 mm)移植中通暢率低,導(dǎo)致小動(dòng)脈移植的高失敗率。到目前為止,業(yè)界公認(rèn)組織工程血管是最有希望解決這個(gè)難題的方法。理想的組織工程血管(TEBV)構(gòu)建方法,能夠形成較為豐富的膠原纖維與彈性纖維來增強(qiáng)力學(xué)性能。除了足夠的力學(xué)強(qiáng)度,組織工程血管的力學(xué)性能還要符合人體的生理需求,如像原生血管一樣有各向異性;應(yīng)力應(yīng)變滿足非線性關(guān)系;足夠的縫線保留強(qiáng)度。體外構(gòu)建組織工程血管時(shí),力學(xué)微環(huán)境對(duì)組織工程血管的力學(xué)性能形成有重要的影響,如刺激種子細(xì)胞分泌包括膠原纖維和彈性纖維的細(xì)胞外基質(zhì),因此需要對(duì)組織工程血管的應(yīng)力培養(yǎng)環(huán)境進(jìn)行量化。目前所采用主要方法有兩種,第一種是基于高速攝像機(jī)(CCD)的方法,它存在拍攝過程中容易受到振動(dòng)影響、邊緣不清晰、光源要求高、分辨率低等...
【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
硅膠管與PGA的裝配示意圖
第二章 力學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)搭建2.4.2 應(yīng)變與應(yīng)力曲線根據(jù)硅膠管的不可壓特性，可計(jì)算出內(nèi)外徑關(guān)系。在測(cè)量出外徑之后，通過內(nèi)外徑關(guān)系便可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)外徑下的硅膠管內(nèi)徑。再根據(jù)應(yīng)變的定義（公式 2-5），便可以計(jì)算出在脈動(dòng)壓力下硅膠管隨時(shí)間的應(yīng)變。根據(jù)上述提到的計(jì)算方法，如公式 2-3--2-5，根據(jù)所測(cè)量的外徑，便可以依據(jù)硅膠管的不可壓特性（公式 2-3）計(jì)算出硅膠管內(nèi)徑，因?yàn)樵谏锓磻?yīng)器培養(yǎng)系統(tǒng)中沒有提供軸向力，所以z 的值為 0。從而獲取硅膠管在整個(gè)培養(yǎng)過程中的應(yīng)變狀態(tài)。如圖 2-10 為 0.3 mm 壁厚硅膠管，在 180 mmHg 的脈動(dòng)壓力下的應(yīng)變數(shù)據(jù)：0.3 mm 壁厚硅膠管的應(yīng)變最大達(dá)到 4.9%，在壓力波動(dòng)下的最小應(yīng)變?yōu)?.2%。
應(yīng)力曲線每個(gè)周期的重復(fù)性好，波形峰值無差異，呈現(xiàn)的波形類似于脈沖波形，應(yīng)力峰值為 165.38KPa。圖 2-11 0.3 mm 壁厚硅膠管在 180 mmHg 下的應(yīng)力曲線Figure 2-11 0.3mm wall thickness’s silicone tube stress curve under 180 mmHg圖 2-9 至圖 2-11 均為 180 mmHg 壓力下的數(shù)據(jù)曲線，但 120mmHg 壓力下的直徑、應(yīng)變、應(yīng)力曲線均有著類似的波形。從曲線波形進(jìn)行分析，雖然 180 mmHg 與 120 mmHg的峰值附近存在著壓力波動(dòng)，但是在硅膠管的直徑、應(yīng)變波形上并無法反應(yīng)，外徑波形與應(yīng)變波形呈現(xiàn)出光滑連續(xù)波形，相當(dāng)于硅膠管對(duì)高頻的小波壓力脈動(dòng)有著濾波作用，充分說明硅膠管的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的非線性與粘彈性，其應(yīng)變與脈動(dòng)的頻率，也就是時(shí)間參數(shù)有著重要關(guān)系，所以在計(jì)算硅膠管的應(yīng)力應(yīng)變過程中需要考慮到本構(gòu)關(guān)系的非線性。由于 120 mmHg 下硅膠管的直徑、應(yīng)變曲線均為連續(xù)光滑，且波形類似，所以列為表格進(jìn)行分析。
本文編號(hào)：2896814
【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：72 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
硅膠管與PGA的裝配示意圖
第二章 力學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)搭建2.4.2 應(yīng)變與應(yīng)力曲線根據(jù)硅膠管的不可壓特性，可計(jì)算出內(nèi)外徑關(guān)系。在測(cè)量出外徑之后，通過內(nèi)外徑關(guān)系便可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)外徑下的硅膠管內(nèi)徑。再根據(jù)應(yīng)變的定義（公式 2-5），便可以計(jì)算出在脈動(dòng)壓力下硅膠管隨時(shí)間的應(yīng)變。根據(jù)上述提到的計(jì)算方法，如公式 2-3--2-5，根據(jù)所測(cè)量的外徑，便可以依據(jù)硅膠管的不可壓特性（公式 2-3）計(jì)算出硅膠管內(nèi)徑，因?yàn)樵谏锓磻?yīng)器培養(yǎng)系統(tǒng)中沒有提供軸向力，所以z 的值為 0。從而獲取硅膠管在整個(gè)培養(yǎng)過程中的應(yīng)變狀態(tài)。如圖 2-10 為 0.3 mm 壁厚硅膠管，在 180 mmHg 的脈動(dòng)壓力下的應(yīng)變數(shù)據(jù)：0.3 mm 壁厚硅膠管的應(yīng)變最大達(dá)到 4.9%，在壓力波動(dòng)下的最小應(yīng)變?yōu)?.2%。
應(yīng)力曲線每個(gè)周期的重復(fù)性好，波形峰值無差異，呈現(xiàn)的波形類似于脈沖波形，應(yīng)力峰值為 165.38KPa。圖 2-11 0.3 mm 壁厚硅膠管在 180 mmHg 下的應(yīng)力曲線Figure 2-11 0.3mm wall thickness’s silicone tube stress curve under 180 mmHg圖 2-9 至圖 2-11 均為 180 mmHg 壓力下的數(shù)據(jù)曲線，但 120mmHg 壓力下的直徑、應(yīng)變、應(yīng)力曲線均有著類似的波形。從曲線波形進(jìn)行分析，雖然 180 mmHg 與 120 mmHg的峰值附近存在著壓力波動(dòng)，但是在硅膠管的直徑、應(yīng)變波形上并無法反應(yīng)，外徑波形與應(yīng)變波形呈現(xiàn)出光滑連續(xù)波形，相當(dāng)于硅膠管對(duì)高頻的小波壓力脈動(dòng)有著濾波作用，充分說明硅膠管的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的非線性與粘彈性，其應(yīng)變與脈動(dòng)的頻率，也就是時(shí)間參數(shù)有著重要關(guān)系，所以在計(jì)算硅膠管的應(yīng)力應(yīng)變過程中需要考慮到本構(gòu)關(guān)系的非線性。由于 120 mmHg 下硅膠管的直徑、應(yīng)變曲線均為連續(xù)光滑，且波形類似，所以列為表格進(jìn)行分析。
本文編號(hào)：2896814
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