冠脉支架与血管耦合作用的有限元分析

摘要

目的 研究支架扩张直径以及斑块硬化程度对支架与冠脉耦合扩张的影响,探究合理的支架扩张直径范围,以期对临床冠脉支架植入术提供科学的参考依据.方法 首先采用三维设计软件建立支架和理想狭窄冠状动脉模型,再利用有限元分析软件,通过赋予冠脉斑块3种不同的材料属性(钙化、纤维化、脂质),参考健康冠脉内径尺寸,模拟分析支架分别扩张至冠脉直径的1.0、1.1、1.2、1.3倍时,支架和血管的应力、支架径向回弹率、冠脉最小腔径以及支架的贴壁情况.结果 支架、血管壁和斑块上的最大应力、支架径向回弹率、冠脉最小腔径均随支架扩张直径增加而增加.当支架扩张至冠脉直径的1.3倍时,血管壁及钙化斑块上的最大应力已处于或超出极限应力范围;当支架扩张至冠脉直径的1.0倍时,支架卸载回弹后会出现明显的贴壁不良.相比其他两种斑块,钙化斑块导致更高的血管应力和更小的血管腔径增长.结论 冠脉支架扩张比例范围在1.1～1.2倍较为合理;其中,含钙化斑块的冠脉,应将支架扩张比例控制在1.1倍更为合理.研究结果可为冠脉支架植入术中支架扩张直径的选择提供参考依据.