不同结构支架植入蜿蜒型动脉瘤的仿真研究

摘要

管腔内支架治疗技术已发展成为现代医学中备受关注并具有广阔发展前景的微创治疗技术。动脉瘤支架介入治疗的疗效受到诸多因素的影响，包括支架形状(螺旋状、网格状等)、支架丝截面形状、通透率、支架放置位置、支架的连接、支架伸缩性等。 为了探讨不同结构的血管内支架对颅内复杂动脉瘤的血液动力学特性的影响，本文通过CAD软件构建了蜿蜒型颅内动脉瘤和四种不同结构裸支架(截面形状和通透率不同)的三维实体模型，利用计算流体力学方法，借助于有限元软件ANSYS11.0对不同结构内支架分别植入蜿蜒型颅内动脉瘤前后进行仿真研究，提取和分析了支架植入动脉瘤前后瘤腔内的流动情形、压力和壁面切应力等血流动力学参数。 结果表明支架植入动脉瘤后瘤腔内的血流速度被大大削弱，圆顶突起处局部高压力明显减弱，沿瘤腔壁面的压力也得到明显降低并且分布也均衡了很多，末端唇缘处局部高切应力消失了，出现的是较小且均衡的切应力。 设计采用的三角形截面支架由于血液流入和流出时的流阻不同，导致该支架植入动脉瘤后影响瘤腔血流不同，从而产生了动脉瘤腔内的血流动力学明显差异，而优越于传统圆形截面支架。这可以为支架结构设计提供一些理论指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1支架介入治疗的试验和临床应用研究

1.2.2支架介入的数值模拟研究

1.3血管内支架的种类和特点

1.4尚未解决的问题

1.5课题研究内容和目标

第2章蜿蜒型颅内动脉瘤的血流动力学分析

2.1引言

2.2蜿蜒型动脉瘤有限元模型的建立

2.2.1有限元法简介

2.2.2几何模型

2.2.3有限元模型的前处理

2.2.3求解运算

2.3数值结果及分析

2.3.1流动情形

2.3.2压力

2.3.3壁面切应力

2.4本章小结

第3章支架植入蜿蜒型脑动脉瘤的血流动力学分析

3.1引言

3.2血管支架模型的构建

3.2.1支架设计目的与构思

3.2.2支架设计步骤

3.2.3支架的结构设计

3.2.4支架的几何模型

3.3有限元法在支架植入动脉瘤中的应用

3.3.1有限元在支架设计中的应用

3.3.2有限元模型

3.2.3边界条件与求解

3.4有限元分析结果与讨论

3.4.1流动情形

3.4.2 压力

3.4.3壁面切应力

3.5本章小结

第4章不同结构支架的设计及流阻的计算

4.1引言

4.2不同结构支架模型的建立

4.3.1支架丝的设计

4.3.2支架的连接体

4.3.2支架的通透率

4.3三角形截面支架对血液流阻的仿真研究

4.3.1裸支架在无限大流场中的模型

4.3.2运算方法

4.3.3支架对血液流阻的计算

4.5本章小结

第5章不同结构支架植入蜿蜒型脑动脉瘤的血流动力学影响

5.1引言

5.2支架及蜿蜒型动脉瘤模型

5.2.1支架的几何模型

5.2.2支架植入蜿蜒型动脉瘤有限元模型

5.2.3运算方法

5.3仿真结果与讨论

5.3.1流动情形

5.3.2压力

5.3.3壁面切应力

5.4本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的科研成果

致谢