支架作用下主动脉血管壁应力分析

• 作者: 杨帅星 张明 戴向晨 薛玉国 刘浩飞
• 来源期刊: 医用生物力学
• 关键词: 残余应力 主动脉 覆膜支架 有限元分析
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 论著|Original Articles
• 页码范围: 14-21
• 页数: 8页
• 分类号: R318.01
• 语种: 中文
• DOI: 10.16156/j.1004-7220.2021.01.003

摘要

目的 利用有限元方法模拟主动脉覆膜支架与考虑残余应力的主动脉血管壁的耦合作用,研究支架对主动脉血管壁应力分布的影响.方法 采用应力驱动的主动脉各向异性生长模型,降低轴向和周向跨壁应力梯度,从而在理想化健康人双层主动脉模型中生成三维残余应力场;建立覆膜支架模型实现其虚拟植入;对覆膜支架作用下的主动脉血管壁进行应力分析.结果 残余应力场对应的主动脉张开角117.5°在正常范围内,残余应力的存在降低了血管壁在周向和轴向的跨壁应力梯度.支架作用下血管壁最大应力位于覆膜支架波峰与血管壁接触处.支架放大率为20％时,血管壁最大周向、轴向应力分别为412、132 kPa,面内切应力σrθ、σrz均为78 kPa.残余应力作用下,最大径向、周向与轴向应力分别下降14.9％、40.5％和33.8％,最大切应力σrθ、σrs和σθz分别下降2.5％、7.1％、27.0％.支架放大率从10％增加到20％,最大径向、周向与轴向应力分别增加316％、129％、41％,最大切应力σrθ、σrz和σθz分别增加661％、450％、466％.结论 残余应力有效降低了血管壁应力梯度.残余应力和支架放大率对血管壁的应力分布及最大应力有较大影响.