冠脉血管支架介入耦合系统力学行为数值模拟研究

• 作者: 史冬岩 张永锋 江旭东 滕晓艳
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 医学
• 关键词: 冠脉支架 有限元法 血管损伤 再狭窄 血管壁面应力
• 年，卷（期）: 2016,（8）
• 所属期刊栏目: 其他工程学科
• 页码范围: 231-237
• 页数: 7页
• 分类号: R318.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.12.1050

摘要

针对冠脉支架植入术后引起的血管内再狭窄问题,开展了冠脉支架介入耦合系统力学行为的数值模拟研究.基于Ogden非线性弹性理论,构建了冠脉血管和动脉粥样硬化斑块的超弹性本构模型.通过非线性有限元法,建立了冠脉支架与狭窄血管的耦合作用模型,研究了冠脉支架在经历压握收缩、压握卸载、球囊扩张与球囊收缩等介入过程后的体内扩张性能,分析了冠脉支架的介入对狭窄血管损伤及再狭窄的力学影响因素.对比分析了S型支架和N型支架介入后狭窄冠脉血管的生物力学响应,数值计算结果表明:狭窄冠脉血管在支架支撑体波峰处存在较高的应力梯度,而且由于2种支架联接筋结构的类似性,血管内膜与斑块的应力分布规律一致.但是,N型支架的径向回弹率与轴向短缩率均小于S型支架,导致了更高的狭窄血管壁面峰值应力和应力梯度,更易于引起冠脉血管损伤造成血管内再狭窄.综上,该文提出的冠脉支架介入耦合系统力学模型,对于优化支架结构、抑制冠脉血管再狭窄问题,提供了重要的理论依据和临床参考.