本文關(guān)鍵詞：血管斑塊及切割球囊的生物力學(xué)研究

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【摘要】：動脈粥樣硬化不穩(wěn)定性是引起冠心病或者中風(fēng)的主要原因,而斑塊內(nèi)新生血管又影響著斑塊的穩(wěn)定性。切割球囊血管成形術(shù)是在傳統(tǒng)球囊腔內(nèi)血管成形術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種介入治療動脈粥樣硬化斑塊的方法。不同結(jié)構(gòu)的切割球囊對冠心病的治療效果不同,其中切割不完全以及刀片斷裂等問題也是不容忽視的。為了研究動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)新生血管周圍的機(jī)械環(huán)境與斑塊破裂之間的關(guān)系,本研究對頸動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)新生血管的受力情況進(jìn)行了固體力學(xué)的有限元分析;為了了解不同結(jié)構(gòu)切割球囊對冠心病治療效果的影響,在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)切割球囊的基礎(chǔ)上設(shè)計了新型結(jié)構(gòu)的切割球囊,并對不同結(jié)構(gòu)的切割球囊治療冠狀動脈狹窄進(jìn)行了切割球囊-血管之間的固體力學(xué)分析。利用動脈內(nèi)膜切除術(shù)后的斑塊切片進(jìn)行圖像處理,建立新生血管和其他組織的有限元分析模型。斑塊內(nèi)不同組織均被設(shè)定為非線性各向同性、分段均勻且不可壓縮的材料。在主管腔和新生血管內(nèi)施加不同的力學(xué)邊界條件。利用ADINA實(shí)現(xiàn)斑塊內(nèi)生物力學(xué)環(huán)境進(jìn)行數(shù)值模擬。研究發(fā)現(xiàn),距離主管腔較近的新生血管所受到的應(yīng)力較大;與主管腔距離相近的新生血管中,周長較長的新生血管所受應(yīng)力更大,更容易變形;在有紅細(xì)胞包繞的出血區(qū),新生血管周圍承受了一個更明顯的變形。結(jié)果表明,局部的力學(xué)條件可能會引起新生血管破裂,從而形成斑塊內(nèi)出血,進(jìn)一步引起中風(fēng)的發(fā)生;故準(zhǔn)確計算斑塊內(nèi)新生血管的受力情況可以為中風(fēng)的發(fā)生提供預(yù)測。新生血管所受應(yīng)力與其形態(tài)、距主管腔的距離、斑塊材質(zhì)等相關(guān)。采用Pro/E構(gòu)建了基于解剖生理參數(shù)的冠狀動脈理想化模型和不同結(jié)構(gòu)的切割球囊。采用ABAQUS實(shí)現(xiàn)兩種現(xiàn)有切割球囊和三種重新設(shè)計的切割球囊在相同的冠狀動脈模型中展開的固體力學(xué)數(shù)值模擬。研究發(fā)現(xiàn),雙刀片結(jié)構(gòu)的切割球囊對血管的作用力更大,切割深度更深,相對刀片上的受力也更大。結(jié)果表明,雙刀片切割球囊對血管有更顯著的作用,治療效果相對而言最佳。
【關(guān)鍵詞】：動脈粥樣硬化 新生血管 切割球囊 固體力學(xué) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R543.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 研究背景與意義9-12
• 1.1.1 動脈粥樣硬化對中風(fēng)的影響10
• 1.1.2 動脈粥樣硬化對冠心病的影響10-11
• 1.1.3 切割球囊在冠心病中的治療11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 斑塊內(nèi)新生血管的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 切割球囊的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 切割球囊在臨床中應(yīng)用的不足之處14-15
• 1.3 論文的研究內(nèi)容和目標(biāo)15-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 研究目標(biāo)16
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)16-17
• 第2章 固體力學(xué)方法介紹17-21
• 2.1 固體力學(xué)數(shù)值模擬17-19
• 2.1.1 有限元方法17-18
• 2.1.2 加權(quán)余量法18
• 2.1.3 邊界元法18-19
• 2.1.4 無網(wǎng)格法19
• 2.2 論文研究對象和研究方法19-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第3章 斑塊內(nèi)新生血管的固體力學(xué)數(shù)值模擬21-31
• 3.1 模型構(gòu)建方法21-22
• 3.2 材料與方法22-24
• 3.2.1 材料屬性22
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分22-23
• 3.2.3 邊界條件和方法23-24
• 3.3 計算結(jié)果與討論24-29
• 3.4 本章小結(jié)29-31
• 第4章 切割球囊模型的構(gòu)建31-37
• 4.1 模型構(gòu)建方法31
• 4.2 血管模型的構(gòu)建31-32
• 4.2.1 冠狀動脈前降支的幾何模型32
• 4.3 常用切割球囊模型的構(gòu)建32-33
• 4.4 新型切割球囊模型的構(gòu)建33-35
• 4.5 本章小結(jié)35-37
• 第5章 切割球囊治療冠心病的固體力學(xué)數(shù)值模擬37-49
• 5.1 材料與方法37-39
• 5.1.1 材料屬性37
• 5.1.2 網(wǎng)格劃分37-39
• 5.1.3 邊界條件和方法39
• 5.2 現(xiàn)有模型計算結(jié)果與討論39-42
• 5.2.1 血管上的應(yīng)力分布39-41
• 5.2.2 切割球囊上的應(yīng)力分布41-42
• 5.3 新設(shè)計模型的計算結(jié)果與討論42-48
• 5.3.1 血管上的應(yīng)力分布42-45
• 5.3.2 切割球囊上的應(yīng)力分布45-48
• 5.4 本章小結(jié)48-49
• 第6章 總結(jié)與展望49-51
• 6.1 總結(jié)49
• 6.2 展望49-51
• 參考文獻(xiàn)51-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文57-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊麗霞;董岸英;韓國華;馬興杰;;經(jīng)橈動脈途徑介入治療冠心病680例臨床分析[J];臨床軍醫(yī)雜志;2012年04期

2 張文廣;裴漢軍;吳永健;楊躍進(jìn);喬樹賓;陳紀(jì)林;秦學(xué)文;陳玨;姚民;劉海波;尤士杰;袁晉青;戴軍;高潤霖;;藥物洗脫支架治療糖尿病合并冠狀動脈支架內(nèi)再狹窄遠(yuǎn)期療效及安全性觀察[J];中國循環(huán)雜志;2013年02期

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本文編號：940897