發(fā)布時間：2020-11-11 08:56

　　 據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計,心血管類疾病是一種嚴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1500萬人,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程中,球囊和支架共同做擴張支撐起狹窄的病變血管,支架服役過程中有可能還會出現(xiàn)支架內(nèi)再狹窄現(xiàn)象。通過擴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程以及在人體血管內(nèi)服役過程中有可能出現(xiàn)的問題。這對預(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)展過程以及國內(nèi)外關(guān)于血管支架的發(fā)展歷程,對不同的血管支架以及藥物的特點進行了分析與對比,就發(fā)展?fàn)顩r及未來趨勢做出了論述,進而提出了本文的研究內(nèi)容。其次,對冠脈支架做擴張運動以及流固耦合問題的基礎(chǔ)理論部分進行探析。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題,并對擴張模擬進行有限元理論分析。對于支架自身而言,對材料的屈服準(zhǔn)則從兩個方面進行了論述與比較(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行了論述。再次,通過PRO/E來建立球囊與冠脈支架的三維模型,利用Workbench的Transient Structura(ANSYS)模塊進行數(shù)值模擬,分別對球囊、板塊、血管、支架進行相關(guān)定義,并在模擬中對整體模型進行相應(yīng)的網(wǎng)格劃分與邊界條件設(shè)定,在耦合數(shù)值分析時,通過對載荷進行定義并設(shè)置模型的基礎(chǔ)關(guān)系等分析冠脈支架的變形狀況,得出冠脈支架在擴張階段的應(yīng)力應(yīng)變分布云圖。最后,針對于冠脈支架植入病變血管之后服役期間所產(chǎn)生的流固耦合問題進行模擬,在搭建三維模型的基礎(chǔ)上,對雙向流固耦合進行材料定義、網(wǎng)格劃分并設(shè)置邊界條件。通過Workbench中的Transient Structural模塊和Fluent Flow模塊進行仿真分析,最終得到血液流動、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構(gòu)設(shè)計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。
【學(xué)位單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：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)的整個過程中并不是毫無危險的。如圖１－２為支??架植入對血管損害示意圖，在球囊支撐支架膨脹的過程中，會使得血管壁的內(nèi)膜??脫落，從而引起血小板的凝聚，這樣血管內(nèi)壁的細胞就會分泌一些炎性因子，會??使附近的白細胞迅速的粘附聚集過來，在這種情況下就會使得血管中發(fā)生炎性反??應(yīng)以及會造成早期血栓的形成。在幾周之后，平滑肌細胞會發(fā)生表型轉(zhuǎn)化，肌纖??維母細胞會發(fā)生增值合成與遷移，細胞外基質(zhì)沉積于血管壁上，這樣就會使得血??管發(fā)生再狹窄。??平滑肌細胞????平滑肌細胞??靜止期?Ｔ?分裂期??細胞周期蛋白??依賴激酶ＣＤＫ???丁側(cè)??４?Ｉ??ｐ２７Ｋｉｐ１?ｐ２１Ｃｉｐ１??□?０??細胞周期蛋白??依賴激酶抑制??蛋白ＣＫＩｓ??圖１－２支架對血管的損害??１．２支架的發(fā)展過程和分類??在冠狀動脈病變的手術(shù)中，支架是一個不可或缺的關(guān)鍵角色�；仡櫵�的發(fā)展??歷程，要追溯到在１９９４年由美國強生公司推出的第一個成功的冠脈支架一一??Ｐａｌｍａｚ－Ｓｃｈａｔｚ?（ＰＳ）。首個冠脈支架的問世使強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、血管共同擴張階段的接觸問題主要有：（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，計算結(jié)果收斂相對容易，；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)一般是指在模擬過程中，結(jié)構(gòu)會經(jīng)歷大變化以及旋轉(zhuǎn)軟化時，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，進而影端部加豎向的載荷，如果端部的擾度較大，結(jié)時必須以變性后的狀態(tài)來建立結(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??共同擴張的耦合模型。??冠脈支架以Ｃｏｒｄｉｓ?ＢＸ?Ｖｅｌｏｃｉｔｙ支架為原型進行建立，原始模型如圖３－２所示，??其長度為１３?ｍｍ，內(nèi)徑為０．８２?ｍｍ，壁厚為０．０９?ｍｍ，模型展開平面圖如圖３－３所??示，所選模型原料是奧氏體３１６Ｌ不銹鋼，具有雙線性等向強化彈塑性性質(zhì)。??
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 程萍;位迪;吳本科;高峰;陳向東;;可降解心臟支架的飛秒激光精密加工[J];光學(xué)精密工程;2014年01期

2 范偉;高飛;謝冀江;;不銹鋼冠脈支架的激光切割工藝研究[J];材料導(dǎo)報;2012年22期

3 蒯錚;樊冰;卜麗萍;錢菊英;王齊兵;葛雷;葛均波;;藥物洗脫支架治療冠狀動脈支架內(nèi)再狹窄的長期療效觀察[J];中國臨床醫(yī)學(xué);2011年05期

4 官邦貴;蒙紅云;廖健宏;劉頌豪;;金屬血管支架的制備及影響因素[J];激光生物學(xué)報;2011年02期

5 丁付燕;呂志前;鄒榕江;張祎;郭清奎;李速明;楊建;;聚乳酸聚碳酸酯共聚物涂層紫杉醇洗脫支架預(yù)防小型豬血管支架內(nèi)再狹窄的實驗研究[J];中國心血管雜志;2011年01期

6 張鶴萍;李衛(wèi)萍;吳永全;李虹偉;;如何成為一名優(yōu)秀的心血管介入醫(yī)生[J];臨床和實驗醫(yī)學(xué)雜志;2011年03期

7 吳大慶;;心血管支架材料的生物相容性:特征及比較[J];中國組織工程研究與臨床康復(fù);2009年22期

8 厲其昀;陳忠;顧興中;;一種新型聚合物攜帶雷帕霉素洗脫血管支架抑制內(nèi)膜增生的效應(yīng)[J];中國組織工程研究與臨床康復(fù);2009年04期

9 陳卓;王佳玲;李雨田;卜憲章;;冠狀動脈支架激光精密切割[J];材料導(dǎo)報;2008年04期

10 顧興中;倪中華;;微孔結(jié)構(gòu)血管支架的激光切割工藝[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年S1期

本文編號：2879003