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冠心病的治療分為藥物治療、外科手術(shù)和介入治療３大類，其中介入性治療方法由于其微創(chuàng)傷性和高效性，成為治療心血管狹窄性冠心病的主流方法。但是，支架植入血管后，可能造成血管壁損傷和血流動(dòng)力學(xué)環(huán)境的改變，將引發(fā)血栓形成和內(nèi)膜增生，形成動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，從而產(chǎn)生支架植入術(shù)后的血管再狹窄問題。眾多國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者利用非線性有限元分析方法，探索了冠脈支架展開過程的生物力學(xué)建模方法，開展了支架體外擴(kuò)張、體內(nèi)擴(kuò)張性能及介入后血流動(dòng)力學(xué)特性等方面的研究工作，進(jìn)而為支架植入術(shù)后的血管損傷與再狹窄機(jī)理研究奠定了前期的理論基礎(chǔ)。
Lim根據(jù)狗骨頭率和軸向短縮率等支架體外擴(kuò)張性能參數(shù)，提出控制支撐體與聯(lián)接體在支架兩端的幾何與形狀特征將有助于減少血管的再狹窄率。申祥等研究了冠脈支架筋寬、筋厚、支撐體波形環(huán)曲率半徑和幅值等設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)支架徑向回彈性能的影響規(guī)律。Pｅｔｒｉｎｉ等，李寧等針對(duì)具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的冠脈支架，探討了與彎曲方向有關(guān)的支架柔順性研究的模型與方法。Gｅｒｖａｓｏ等、Mａｒｔｉｎ等對(duì)比分析了不同的球囊構(gòu)形建模方法對(duì)Bｘ-ｖｅｌｏｃｉｔｙ支架植入所引起的血管壁面計(jì)算應(yīng)力的影響。Lａｌｌｙ等建立了NIR和Ｓ7兩種類型支架在理想狹窄血管的體內(nèi)擴(kuò)張模型，構(gòu)建了血管高應(yīng)力區(qū)域的體積分?jǐn)?shù)與血管再狹窄率的關(guān)系。Gｕ等建立了Pａｌｍａｚ-Sｃｈａｔｚ和S670支架的體內(nèi)擴(kuò)張有限元模型，討論了支架植入后再狹窄率增加的力學(xué)原因，指出了血管最大應(yīng)力與再狹窄率的生物力學(xué)關(guān)系。Iｍａｎｉ等分析了Pａｌｍａｚ-Sｃｈａｔｚ和Mｕｌｔｉ-Lｉｕｎｋ兩種醫(yī)用支架的徑向回彈、狗骨頭率和血管壁面應(yīng)力等力學(xué)性能，通過對(duì)比兩種支架植入后引起的血管壁面應(yīng)力分布，探討了支架設(shè)計(jì)對(duì)血管再狹窄的影響規(guī)律。M.Eａｒｌｙ、Bａｌｏｓｓｉｎｏ等通過分析支架設(shè)計(jì)對(duì)冠脈血管壁面剪應(yīng)力分布的影響，揭示了不同支架結(jié)構(gòu)對(duì)支架植入后血管的局部血流動(dòng)力學(xué)特性的影響規(guī)律。程潔等研制了一套基于機(jī)器視覺技術(shù)的多功能血管力學(xué)性能測(cè)試裝置，對(duì)自主研發(fā)的316L不銹鋼冠脈支架介入過程中的柔順性、徑向支撐力以及支架植入后脈動(dòng)流環(huán)境下的血流動(dòng)力學(xué)特性等多項(xiàng)力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。顧興中等采用基于算子分裂的壓力隱式算法進(jìn)行了脈動(dòng)流環(huán)境下的壁面剪應(yīng)力分析，通過電化學(xué)法測(cè)試了血管內(nèi)植入支架前后的壁面剪應(yīng)力，確定了低壁面剪應(yīng)力區(qū)域與血流動(dòng)力學(xué)因素、支架厚度與筋寬的相關(guān)性。
綜上，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者在醫(yī)用血管支架的擴(kuò)張性、柔順性、血流動(dòng)力學(xué)特性等生物力學(xué)性能的基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)研究方面取得了一定的進(jìn)展，但在理論建模方面忽略了血管曲率和支架初始?jí)何兆冃螌?duì)冠脈血管壁面應(yīng)力的影響，導(dǎo)致了支架介入系統(tǒng)的計(jì)算模型與物理模型之間存在一定的建模誤差。因此，系統(tǒng)建立彎曲冠脈－支架介入系統(tǒng)的生物力學(xué)模型，探索支架內(nèi)再狹窄的生物力學(xué)因素，深入研究支架結(jié)構(gòu)對(duì)血管的損傷機(jī)理及其影響規(guī)律，對(duì)于改進(jìn)支架介入系統(tǒng)的生物力學(xué)性能和降低支架介入術(shù)后的再狹窄率具有重要理論意義。
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