血管支架耦合系统血流动力学数值模拟与实验研究

摘要

针对预防血管支架植入后再狭窄的需求,分别用数值模拟和实验测试的方法研究了血管支架耦合系统的血流动力学因素.采用有限体积法的基于算子分裂的压力隐式算法进行了脉动流状态下的壁面剪应力分析,结果表明:壁面剪应力的最小值总是出现在支架杆临近区域;任意时刻,壁面某个点的壁面剪应力与入口速度、入口加速度正相关,壁面剪应力值低于0.5 Pa区域面积与入口速度负相关;在一个心动周期的部分时刻,支架段内出现低于0.5 Pa的壁面剪应力,因此该区域为内膜增生易发区;支架杆壁厚与低壁面剪应力区域面积正相关;支架杆宽度与壁面剪应力基本无关.采用电化学方法定量测试了在模拟血管内植入支架前与植入支架后的壁面剪应力平均值.结果表明:实验数据与数值分析结果具有较好的一致性,所提出的实验方法是对血流动力学模拟方法的合理补充和有效验证.