一、动脉压对静脉血管壁周向应力分布的影响（论文文献综述）
韦玲玲[1]（2021）在《心血管支架生物力学性能评估的数值研究》文中研究指明心血管疾病严重威胁着人类健康,其发生的主要原因是动脉血管出现粥样硬化。作为治疗动脉粥样硬化的常用手段,血管支架植入术虽然具有疗效快和术后并发症少等优点,但血管支架植入后易发生支架内再狭窄。支架内再狭窄的发生不仅和植入支架的结构有关,也和支架植入后血管内生物力学微环境的变化密切相关。本文基于有限元和计算流体力学数值分析方法,研究了不同斑块形态和组分对血管支架植入后支架-斑块-血管间相互作用的效应,同时从固体力学和流体力学两个角度,分析了血管支架植入后支架的生物力学性能和血管内力学环境的变化,并基于病人个体化冠脉血管模型,探讨了支架贴壁不良造成的血管内力学环境的变化情况。主要研究内容如下:首先,建立了5种不同偏心率和4种不同组分的理想斑块模型,通过有限元分析方法分别进行了支架-斑块-血管相互作用的仿真分析,比较了不同偏心率和不同组分的斑块对支架径向回缩、支架塑性应变、支架轴向缩短以及血管和斑块上应力分布的影响。结果表明,支架植入过程中,由于纤维帽或钙化区的存在,偏心率较大和成分较复杂的斑块具有易损性。偏心率较大的模型中,支架径向回缩和轴向缩短也较大,应缓慢施加较大的扩张压力和使用略长的血管支架。然后,基于理想斑块模型,对6种不同的支架模型（包含3种商业结构支架和3种改进的商业支架）,分别进行球囊-支架-斑块-血管相互作用的结构分析,然后基于变形后的支架、斑块和血管求解流体域进行计算流体力学分析,综合固体和流体力学分析,评估了6种支架的性能。结果表明,与Cypher和Xience Prime形状的支架相比,Palmaz-Schatz形状的支架在两方面均表现出较好的性能。尤其是,与Cypher形状的支架相比,改进的C-Rcrown支架的性能更好,这说明可以通过调整支连接环上冠的数目来提高Cypher形状支架的性能。最后,不同于上述理想斑块模型,基于光学相干断层扫描和血管造影图像数据重建病人个体化冠脉斑块模型,进行有限元分析,模拟冠脉支架植入术,分别施加不同的球囊扩张压力,得到完全贴壁和贴壁不良两种情况下的支架和血管模型。然后基于变形后的支架和血管建立流体力学模型,进行计算流体力学分析,比较两种情况下血流动力学参数的差异,研究支架贴壁不良对血流动力学环境的影响。结果显示,支架贴壁不良导致血流速度大于完全贴壁模型。与完全贴壁模型相比,贴壁不良模型的低壁面剪切应力（小于0.5Pa）区域的面积百分比更小,其高震荡剪切指数（大于0.1）和高壁面剪切应力梯度（大于5000Pa/m）区域的面积百分比较大,但在后两方面的差异较小。本文建立了不同形态和组分的斑块模型,从斑块的角度详细探讨了斑块形态和组分的差异对支架性能的影响,同时比较和分析了弯曲血管模型中6种不同支架的性能差异,进一步基于图像重建病人个体化冠脉斑块模型,研究病人个体化模型中支架贴壁不良对血流动力学环境的影响,对血管支架植入仿真分析具有一定的指导意义,有助于根据患者特异性情况选择合适的商业支架构型,并指导支架结构设计。
蔺暄淇,谷凯云,管志远,刘有军[2]（2020）在《V-A ECMO的不同血流量对主动脉血流分布的数值研究》文中研究表明目的不同血流量的动静脉体外膜肺氧合（veno-arterial extracorporeal membraneoxygenation, V-A ECMO）对心脏、脑、肾脏和下肢血流灌注的血流动力学影响尚存在争议。本文采用数值模拟的方法研究V-A ECMO不同血流量对主动脉血流分布的影响。方法基于患者CT图像数据,采用MIMICS软件重建主动脉和ECMO插管模型,随后进行网格划分和边界条件设定,通过Adina软件进行流固耦合计算,分析心衰（heart failure,HF）、ECMO辅助1.0 L、1.5 L、2.0 L、2.5 L、3.0 L的血流动力学变化,研究体外膜肺氧合的效果。结果 ECMO辅助后,增加了脑部、肾脏和下肢血流。随着ECMO血流量增加,血液交汇面向主动脉弓移动。与其他辅助情况相比较,ECMO 3.0 L时头臂干血流量减少（HFvs.ECMO 1.0 Lvs.ECMO 1.5 Lvs.ECMO 2.0 Lvs.ECMO 2.5 Lvs.ECMO 3.0 L:1 339.3 mL/minvs.1 851.49 mL/minvs.2 027.26 mL/minvs.2 332.07 mL/minvs.2 611.04 mL/minvs.1 792.64mL/min）。ECMO插管侧即右侧股动脉血流明显减小,且随ECMO血流量增大整体呈现先减小后增加的趋势,而左侧股动脉血流量随ECMO血流量增加呈平缓增大的趋势,两侧股动脉血流量最大相差5.9倍（ECMO 2.0 L:186.90 mL/minvs.1 102.59 mL/min）。ECMO辅助后,降低了主动脉弓血流速度。高血管壁应力集中在主动脉内侧和头臂干根部。ECMO辅助后血管壁应力发生改变,在血流量最大时刻（1.696 s）,最大应力逐渐增加（0.60 MPavs.0.61 MPavs.0.62 MPavs.0.63 MPavs.0.64 MPa）。结论V-A ECMO增加血液灌注,但血液交汇面对于脑血流量的影响值得关注。
那日苏[3]（2020）在《新型髂静脉支架在狭窄血管内作用机理的研究》文中研究表明髂静脉压迫综合征（Iliac Vein Compression Syndrome）是左侧髂静脉受到后面的腰骶椎和前面的右侧髂动脉的压迫刺激,导致左侧髂静脉慢性损伤、粘连和管腔变窄的疾病。支架植入术的出现,给患者提供既安全又有效的治疗方法,因此在临床上受到患者和医生的青睐。本文结合非线性有限元法和计算流体动力学,分析新型髂静脉支架（直径为10mm、12mm、14mm、16mm）植入不同狭窄率（正常、30%、50%、70%）的髂静脉（直径为9mm、10.8mm、12.6mm、14.4mm）后的力学性能和血流流场,探索支架植入狭窄血管内的作用机理,并结合体外实验研究,测试支架植入血管后的出口平均速度,验证有限元分析的正确性。（1）支架植入狭窄血管后,其高应力-应变区域均位于血管狭窄处。随着血管狭窄率的增大,支架的最大等效应力和最大弹性应变呈上升的趋势,但最大应力-应变均未超过镍钛合金材料的强度极限。受到脉动循环载荷后,其支架的交变应变均未超过镍钛合金的疲劳极限,该组支架的疲劳强度的安全系数均大于1,满足10年疲劳寿命的要求。（2）支架植入狭窄血管后,左侧髂静脉血管壁的应力-应变高于右侧髂静脉。随着狭窄率的增大,血管壁的最大应变和应力均有上升的趋势,而在血管狭窄处的应力-应变明显高于正常部位的应力应变,与支架的应力-应变变化趋势相似。（3）支架植入狭窄血管后,随着狭窄率的增大,血管内的最大流速和最大压力均呈升高的趋势。血流速度从血管入口端向出口端逐渐增大,血流压力从血管的入口端向出口端逐渐降低。随着狭窄率的增大,小于0.5Pa的低壁面剪应力占比呈降低趋势,大于5Pa的高壁面剪应力占比呈增大趋势,处于0.5～5Pa之间的壁面剪应力占比呈减少的趋势。（4）搭建体外实验装置,经测试发现随着狭窄率的增大,其出口平均速度均趋于增大的趋势,支架植入正常血管后,因模拟血管粗糙度比体外实验血管的粗糙度低,导致模拟实验值略高于体外实验值,高0.038m/s,而在狭窄率为30%和70%的血管内释放后,除血管粗糙度影响外,体外实验血管整体狭窄面积略大于模拟血管,因此体外实验值略高于模拟实验值,高0.026m/s和0.098m/s。利用有限元法和体外实验方法,研究新型髂静脉支架释放在不同狭窄率的血管内,揭示狭窄率对支架的力学性能和血流流场的影响规律,为新型支架的研发和临床治疗提供重要的参考依据。
文英[4]（2019）在《花冠式髂静脉支架对分叉血流流场影响的研究》文中研究说明髂静脉压迫综合征,是右髂总动脉横跨左髂总静脉水平,由于左髂静脉前方有右髂动脉压迫,后方又有骶骨岬的前推,使得左髂总静脉长期受压,导致左下肢静脉回流障碍和股静脉瓣膜功能不全等引起的一系列临床症状。目前髂静脉狭窄或闭塞的治疗主要有外科手术或介入治疗。外科手术包括髂静脉切开成形、髂动脉提拉术、髂动脉后置术、静脉旁路转流术等,但这些方法创伤大、并发症多、远期疗效欠佳等缺点。介入治疗主要包括球囊扩张成形术、支架置入术等,其中球囊扩张治疗髂静脉狭窄或闭塞常因血管内膜撕裂和弹性回缩引起管腔再狭窄或闭塞,而支架植入术操作简便、微创,已逐渐取代传统的开放手术。本文针对一款新型镍钛合金髂静脉支架,利用流体动力学方法对髂静脉植入支架后的流场进行了数值模拟,探索了支架花冠数目和植入高度对髂静脉分叉处的血流动力学的影响规律,为防治髂静脉受压综合征病变提供重要的参考依据。首先,通过研究支架花冠数目（无花冠,5个花冠和15个花冠）对流域段的出口平均速度、出入口压差的影响,分析高低壁面剪应力区域,揭示支架花冠数目对对侧流场的影响规律。其次,通过研究支架植入高度（0、10和20mm）对流域段的出口平均速度、出入口压差的影响,分析高低壁面剪应力区域,探索支架植入高度对髂静脉狭窄或闭塞症的治疗效果。最后,通过动物对照实验（14、30、60和90天）验证理论分析的合理性和正确性,并为该支架减少对对侧流场的影响及降低血栓形成风险提供参考依据。通过上述研究,证实支架花冠不仅为术中起到很好的定位作用,而且减少对对侧流场的影响,降低血栓形成的风险。发现髂静脉中过低壁面剪应力区域不仅与支架花冠数目和植入高度有关,还与支架和血管接触情况有直接的关系。对髂静脉植入支架后的血流动力学研究,不仅为新型髂静脉支架的研发奠定了理论基础,还为临床应用提供了科学的参考依据。
陈思远[5]（2019）在《新型腔静脉滤器体内外力学性能的研究》文中指出肺动脉栓塞现已成为仅次于冠状动脉与脑血管疾病后的第三大心血管疾病,引发肺动脉栓塞的血栓70%以上来源于深静脉。腔静脉滤器植入术作为一种主要的介入治疗手段,可有效过滤捕捉形成于深静脉的游离血栓,起到预防肺动脉栓塞的作用。为全面分析本研究设计的新型可回收型腔静脉滤器的体内外力学性能,选取Denali和Aegisy两种可回收型滤器,对比研究3种腔静脉滤器的体内外力学性能和血栓捕捉效果。运用计算流体力学的方法和有限元分析软件对滤器压入输送鞘内、弹开释放到血管内,以及释放到血管后这一系列过程进行数值模拟,分析该过程中在不同的血栓直径和浓度含量下,滤器和血管壁的固体力学特性、血液和血栓的血流动力学特性以及滤器的血栓捕捉效果,并实施体外实验测试对比3种滤器的血栓捕捉效果。研究结果如下:（1）滤器壁面的等效应力和真实应变峰值随滤器压握量的增加而增大,3种滤器最大的真实应变峰值均小于8%,可释放弹开并与血管接触;3种滤器静安全系数均大于1,植入后安全可靠,表面不会产生裂纹或发生断裂;滤器弹开后血管壁上的等效应力和应变沿血流方向减小,Aegisy滤器对应血管壁上的等效应力及应变峰值最大,对血管壁的冲击最大;3种滤器在血栓和血液流体作用下的总位移量均未超过80μm,Aegisy滤器的总位移量最小,新型滤器次之,Denali滤器最大。（2）滤器植入血管后,会增大血流的出口速度,加大流域段的出入口压差,Denali滤器对血流的干扰最小,新型滤器其次,Aegisy滤器最大。同时,对于易形成血栓的低壁面剪应力区域,该区域新型滤器的面积占比明显小于另外两种滤器的面积占比,植入后可降低血管内血栓形成的风险。（3）结合数值模拟和体外实验的结果来看,3种腔静脉滤器对10mm和15mm直径的血栓都有良好的捕捉效果,对于直径为5mm的血栓,Aegisy滤器和新型滤器的捕捉效果优于Denali滤器。研究结果表明,新型滤器结构可靠,对血管壁的冲击力比Aegisy滤器小,植入血管后的总位移量比Denali滤器小。新型滤器对5mm小直径血栓有较高捕捉率,且植入后低壁面剪应力区域面积占比最小,可降低血管内血栓形成的风险,比Denali和Aegisy滤器具有一定的优势。本研究建立了比较完整的模拟分析和实验系统,对新型腔静脉滤器的研发及评价滤器的捕捉血栓效果具有一定的理论意义和参考价值。
朱宏伟[6]（2019）在《经导管主动脉瓣流固耦合分析及优化》文中认为心脏瓣膜病是一种常见的心脏病,主动脉瓣是心脏瓣膜中发病率最高的部位之一。针对主动脉瓣病变,目前主要的治疗手段是进行换瓣手术。相比于传统的开胸手术治疗,以经导管主动脉瓣置换术为代表的介入治疗可以缩短患者的术后恢复期,降低手术对患者的影响。但目前经导管主动脉瓣的发展不够完善,瓣膜撕裂钙化、支架滑移脱落等问题尚未克服。从数值分析的角度,研究经导管主动脉瓣在人体生理条件下的变形过程、应力分布,进而提出合理的优化方案,对推动经导管主动脉瓣的进一步发展具有重要作用。本文建立的经导管主动脉瓣分析模型由瓣叶、支架、血管壁和血液四部分组成。几何模型是以临床数据为基础的三维重构,数学模型是针对各部分材料特性的本构描述。基于各部分的本构模型,采用分离式算法进行流固耦合求解。在流体域上推导了压力-速度耦合状态下的三维瞬态有限体积法,在固体域上综合考虑了瓣叶材料非线性和几何非线性进行有限元法求解。基于对经导管主动脉瓣流固耦合分析理论的研究,进行流固耦合分析设置,重点分析了瓣叶、支架和血管壁的变形和应力状态。在一个完整的心动周期内分析发现,瓣叶、支架和血管壁的最大变形和应力均在0.28s时刻产生。变形分析发现,瓣叶变形主要受血流影响,在自由边发生了剧烈的卷曲变形;支架和血管壁变形相对较小,主要受径向支撑力影响。应力分析发现,瓣叶的薄弱位置在缝合点上,其中位于瓣叶缝合边和自由边交界处的缝合点最容易受损;支架的应力集中位置在连接筋和单胞回转处,且这些位置内外侧应力梯度较大,受血流影响应力波动也较大,因此容易疲劳破坏;血管壁的薄弱环节位于瓣窦根部交界处。在分析传统经导管主动脉瓣各部分变形和应力的基础上,为防止支架滑移脱落,建立了新型主动脉窦贴合支架模型。通过流固耦合动力学仿真分析,对比了植入直支架和贴合支架两种不同状态下的经导管主动脉瓣,对比发现:贴合支架下的经导管主动脉瓣具有更好的力学性能,应力分布更加均匀合理,对血管壁影响也减小,说明了贴合支架经导管主动脉瓣的合理性。本文建立了完整的经导管主动脉瓣几何模型和数学模型,进行流固耦合分析,探讨其主要应力集中位置和变形区。在此基础上建立了主动脉窦贴合支架,并验证了贴合支架经导管主动脉瓣的可行性。通过本文的研究,为提高经导管主动脉瓣的耐久性提供了理论依据。
朱勋志[7]（2019）在《颈动脉爆炸冲击伤有限元模型建立、仿真模拟及生物力学分析》文中认为研究背景:爆炸伤是现代军事环境中最常见的战斗致伤机制,冲击波是一种特殊的致伤因素,以往对冲击伤的研究主要集中在肺部、颅脑和鼓膜等器官。对爆炸效应进行实验性评估和测量相对困难,冲击波致伤动脉血管的研究相对较少。爆炸伤的传统研究模型中,尸体模型受伦理学的限制较少使用,大动物结构与人体相差较大,人工材料耗时费力,存在各种各样的局限性,无法满足深入研究损伤机制及生物力学分析的要求。颈部需要灵活转动,易于暴露且无防护,创伤发生率呈上升趋势。颈动脉位置相对表浅,低能量损伤即可构成致命伤害,与颈动脉相关的创伤具有显着的病死率和长期并发症发生率。目前针对颈动脉爆炸冲击损伤模型及生物力学分析的研究相对较少。有限元分析法（Finite Element Analysis,FEA）是一种将复杂几何模型离散为具有简单几何的有限个单元来求解问题的方法,能够准确预测构件在不同荷载和边界条件下的力学响应,广泛应用于人体生物力学的研究。本课题组前期在动物实验基础上,已完成颌骨爆炸伤、枪弹伤有限元仿真模拟,模拟结果与动物实验结果无统计学差异,表明利用有限元方法进行创伤致伤机制研究的可行性和优越性,可有效弥补传统研究模型的不足。本研究基于头颈CT血管造影（Computed Tomography Angiography,CTA）数据构建颈动脉爆炸冲击伤三维有限元模型,赋予各要素材料参数并设置边界条件,模拟目前国际常用的MK3A2进攻型手榴弹爆炸冲击波致伤颈动脉的动态过程及力学响应,分析损伤过程中生物力学变化规律,初步探讨颈动脉爆炸冲击伤的生物力学机制。方法:1.基于1名健康男性志愿者头颈CTA影像数据,应用Mimics软件提取颈动脉、软组织三维面网格模型。2.应用Geomagic Studio软件对颈动脉、软组织面网格模型进行非均匀有理B样条（Non-Uniform Rational B-Splines,NURBS）曲面拟合,得到三维实体模型。3.应用Hyper Mesh软件对模型进行实体网格划分,得到包括动脉血管、血液及周围软组织的颈动脉三维有限元几何模型。4.设置材料参数、接触类型及边界条件,在LS-DYNA软件中模拟MK3A2型手榴弹爆炸冲击致伤颈动脉的动态过程。成功设置了加载不同爆炸条件的四种工况,即工况一:80 cm正面冲击;工况二:70 cm正面冲击;工况三:60 cm正面冲击;工况四:70 cm右侧45°角冲击,并进行求解运算。5.输出观察指标:（1）冲击波波形、超压峰值;（2）应力云图分析损伤形态及应力分布;（3）不同部位应力时间曲线及峰值大小分析力学变化。结果:1.成功建立了颈动脉爆炸冲击伤三维有限元模型,该模型由1636313个实体单元组成,结果表明:模型与志愿者实体解剖结构高度一致,细节损失较小,结构逼真,几何相似性高。2.距爆心80、70和60 cm时,冲击波超压峰值分别为0.45、0.63和0.96 MPa,仿真模拟所得爆炸冲击波物理特性及其在空气中传播衰减规律与其他报道结果一致,结果表明:爆炸冲击波仿真模拟合理。3.输出四种工况应力云图,对动脉损伤形态进行对比分析,结果表明:颈动脉爆炸冲击伤与手榴弹的距离和角度有密切关系。4.输出不同部位各标记点应力时间曲线及峰值大小,距离手榴弹60、70 cm时,管壁应力峰值大于1 MPa,出现颈动脉破裂,距离80cm时,管壁应力峰值小于1 MPa,颈动脉尚未破裂,结果表明:爆炸冲击过程中瞬间应力突变超过血管壁损伤阈值是其损伤及破裂的主要原因。结论:1.成功构建了颈动脉爆炸冲击伤三维有限元模型,有效模拟了不同条件四种工况爆炸冲击致伤颈动脉的动态过程。2.距离和角度是颈动脉爆炸冲击致伤的敏感因素。爆炸冲击过程中瞬间应力突变超过血管壁损伤阈值是其损伤及破裂的主要原因。3.本研究的模型、仿真方法及模拟结果,可以用于颈动脉爆炸冲击伤的生物力学分析,为颈动脉损伤机制研究、临床救治和防护设计提供新的思路和数据参考。
于海波[8]（2016）在《剪切力对动静脉内瘘血管内皮细胞的影响》文中提出血液透析是终末期肾病患者重要的治疗方法,动静脉血管内瘘是维持性血液透析患者首选的血管通路。长期稳定的血管通路对维持性血液透析患者的生活质量和生存时间意义重大。从手术建立动静脉血管内瘘到其发展成熟为具有充足的血流量可以用于穿刺透析,需要一段时间的成熟期。在内瘘成熟的过程中,动静脉血管内血流动力学发生了巨大变化,并促使吻合的血管产生一系列的病理和生理学变化。血流剪切力为影响内瘘成熟的重要因素。第一部分平行板流动室流场的建立和数值模拟研究目的:动静脉内瘘是人为将动脉与静脉血管吻合后形成的非生理性产物。内瘘建立后,动脉血和或部分静脉血混合后流经静脉端返回心脏。由于血管径、血流量和内瘘夹角各不相同,且动静脉内瘘血流复杂,往往难以分析和研究。本研究应用平行板流动腔模拟管腔和血流,CFD软件分析平行平板流动腔内流体类型、剪切力的大小和分布。为分析内瘘复杂血流做理论和实践准备。方法:应用平行平板流动腔模拟动静脉血管内瘘内的血流动力学变化。应用CFD软件建模并分析流动腔内流体模式及剪切力的分布。结果:（1）由于本算例为压差驱动流,流场的压强分布在x、z方向上没有太大的差异,沿着流动方向压强逐渐减小。（2）整个计算域为层流流动,速度在圆管入口经过一段发展后形成抛物状分布,而后在狭窄长方体物块中,流体进行掺混、紊乱的流动并有涡流的存在,进入底面流动腔室（底板）后,流体为稳定均匀的流动状态,速度沿着y、x方向几乎无变化,但在z方向上呈现抛物线型分布（典型的泊肃叶流动特征）,中间速度最大。（3）壁面切应力在底板中央层流区域均匀分布且数值较大。靠近壁面区域由于有涡流的存在且速度垂向梯度较小,因此该区域壁面切应力较小。在上述两个区域之间存在一个区域,由于存在较大的速度梯度,壁面切应力达到峰值,但该区域很小,对内皮细胞培养的影响也相对较小。（4）流动腔室中速度梯度与壁面切应力呈正比例关系。结论:（1）流动腔内流体为压差驱动流,压强的分布沿血流方向逐渐减低。（2）流体进入底面流动腔室（底板）后,成为稳定均匀的流动状态,速度沿着y、x方向几乎无变化。（3）入口流量越大,流动腔室中速度梯度越大,壁面切应力也越大。剪切力和速度梯度成正比,由于本研究中流体速度较小,剪切力和速度也近似呈正比关系。第二部分生理状况下剪切力对静脉内皮细胞的影响目的:内皮细胞呈单层贴覆于血管内表面,是各种力学变化的主要受力者。小窝蛋白是分布于内皮细胞表面的力学感受器,当剪切力作用于内皮细胞时,会引起膜表面蛋白表达及分布的变化。在生理状况下,血流剪切力直接作用于血管内皮细胞,内皮细胞表面的力学感受器在接受刺激后,将力学信号转换为生物信号并传递到细胞核,从而影响内皮细胞的生物学功能。本研究通过不同剪切力不同时间的刺激,研究血管内皮细胞功能的变化,评估其在内瘘内膜增生中的作用。方法:应用平行平板流动腔模拟动静脉内瘘静脉端管腔,培养基模拟血流产生剪切力,以脐静脉内皮细胞模拟静脉血管内皮细胞。低于生理水平剪切力、生理水平剪切力和超生理水平剪切力三种力作用于静脉血管内皮细胞。剪切力作用时间分别为0小时、6小时、12小时和24小时。应用Western blotting和RT-PCR等方法检测不同剪切力和不同时间下Cav-1、p-ERK、t-ERK、NF-κB等的表达水平。结果:在生理性剪切力作用下,随着时间的延长内皮细胞表达Cav-1水平逐渐下降,而细胞因子NF-κB、p-ERK的水平随时间延长表达水平增多。而在不同剪切力作用12小时情况下,内皮细胞表达Cav-1的水平随作用力的增强而增多,细胞因子NF-κB、p-ERK的表达在低于生理性剪切力的作用下明显较多且具有统计学意义,其他剪切力情况下表达差异无统计学意义。结论:剪切力的作用时间和剪切力的强度对Cav-1的表达均有明显的影响。细胞因子NF-κB、p-ERK的表达具有时间依赖性,且低剪切力的作用对表达的影响较大。因此低剪切力和长期的作用对内皮细胞功能的影响较大,可能与内瘘血管的内膜增生、血栓形成和局部平滑肌细胞的迁移有关。第三部分尿毒症环境下剪切力对静脉内皮细胞的影响目的:终末期肾病患者在CKD晚期开始出现血肌酐、钙磷代谢紊乱和代谢性酸中毒等并发症。而这些因素在一定程度上影响了血管内皮细胞功能,造成内皮细胞损伤。因此研究尿毒症环境中,血流剪切力对内皮细胞的影响至关重要。方法:在培养基中加入一定浓度尿毒症患者血清模拟尿毒症环境,应用平行平板流动腔模拟血流剪切力。低于生理水平剪切力、生理水平剪切力和超生理水平剪切力三种力作用于静脉血管内皮细胞。剪切力作用时间分别为0小时、6小时、12小时和24小时。应用Western blotting和RT-PCR等方法检测不同剪切力和不同时间下Cav-1、p-ERK、t-ERK、NF-κB等的表达水平。结果:在尿毒症环境中,在生理性剪切力作用下,随着时间的延长内皮细胞表达Cav-1水平也呈逐渐下降,但整体表达水平均较低。细胞因子NF-κB、p-ERK的水平随时间延长表达水平增多,但是12小时后增速变缓。而在不同剪切力作用12小时情况下,内皮细胞表达Cav-1的水平随作用力的增强而增多,细胞因子NF-κB、p-ERK的表达在低于生理性剪切力的作用下明显较多且具有统计学意义,其他剪切力情况下表达差异无统计学意义。结论:在尿毒症环境中,剪切力的作用时间和剪切力的强度对Cav-1的表达均有影响。作用时间越长,细胞因子NF-κB、p-ERK的表达越多。低剪切力对细胞因子NF-κB、p-ERK表达的影响较大。因此,在尿毒症环境中,低剪切力和长期的作用仍是内皮细胞功能活化的有效刺激因素,其与内瘘血管的内膜增生、血栓形成和局部平滑肌细胞的迁移有关。
丛颖波[9]（2016）在《腹主动脉瘤及新型青光眼扩张环的生物力学研究》文中研究表明随着现代经济技术的发展,人类寿命显着增长,老年性疾病的发生率正逐年升高,与老龄人口健康问题相关的研究已经引起医疗与科研工作者的高度重视。生物力学作为一门交叉学科,不仅在探索和解释各种生命现象方面,还在设计医疗设施改善老龄人口的生活质量方面发挥着重要作用。腹主动脉瘤（abdominal aortic aneurysm,AAA）和青光眼均是多发于老龄人的疾病。AAA是指腹主动脉肾下段局部永久性扩张膨出,达到一定严重程度有破裂出血导致患者猝死的危险。AAA是动脉壁的生物演化进程与作用在动脉壁上的血流激励共同相互作用的结果。从生物力学角度,弹性动脉管内的血液流动应看作反馈系统进行分析,而一旦动脉瘤形成,动脉瘤的形状对血流动力学及血管壁力学参数均具有显着影响。考察AAA的几何参数对相关力学参数的影响,对AAA临床诊断和预防具有重要意义。青光眼是世界范围内仅次于白内障的致盲性眼病,其危害性在于对视神经的损害是渐进且不可逆的。我国最常见的原发性闭角型青光眼（primary angle-closure glaucoma,PACG）发病的主要原因是由于前房角狭窄或眼内结构彼此距离过近,导致房水流出受阻,造成眼内压升高的一类青光眼,其中一种在临床上广泛使用的方法是利用青光眼房水引流植入物（glaucoma drainage devices,GDD）治疗青光眼。因而青光眼房水引流植入物的设计研发成为青光眼治疗领域的关键问题。于洪泉在其国家发明专利“用于治疗青光眼的扩张环”（申请号CN200610017024.3）的基础上,提出了新型青光眼扩张环的设计方案,我们将对该新方案进行相关生物力学研究。本文主要应用流固耦合原理对三维弹性壁腹主动脉瘤和植入人眼前房的青光眼扩张环力学特性进行数值分析、并对青光眼扩张环进行结构优化及生物力学性能的实验研究。主要研究内容和创新性成果如下:（1）研究三维弹性壁腹主动脉瘤模型几何参数对相关力学参数的影响。通过对三维弹性壁腹主动脉瘤模型进行双向流固耦合数值模拟分析,考察在两种血压脉冲激励下几何参数变化对AAA的血流动力学和血管壁力学参数的影响及力学参数对不同几何参数的敏感性。首先,研究几何参数对流线、涡流、壁面切应力和流速发展的影响。研究结果证实在动脉瘤的形成和发展过程中涡动力学是起重要作用的内部力学机制。作用于管壁的涡流沿轴线移动,涡流的强度主要取决于腹主动脉瘤的几何形状,并间接产生一系列交替变化的壁面切应力脉动响应。其次,研究在一个压力脉动周期中弹性血管壁的最大位移和最大等效应力的变化规律和几何参数对其影响。（2）应用混合数值—实验方法得到疏水性丙烯酸酯材料的本构模型参数。通过对疏水性丙烯酸酯材料圆柱试样进行压缩实验和数值模拟计算,分别得到压缩的载荷—位移实验曲线和数值计算曲线,利用非线性最优化方法分析实验值和模拟值的残差并进行迭代,进而反演疏水性丙烯酸酯材料的本构模型参数,为数值模拟分析青光眼扩张环的结构性能提供材料参数。（3）研究青光眼扩张环对人眼前房流场的影响和流体载荷对青光眼扩张环力学性能的影响。考虑到青光眼扩张环的变形比较小,对植入不同青光眼扩张环的人眼前房模型进行单向流固耦合数值分析。首先,在商业软件ANSYS FLUENT中利用多孔介质模型模拟小梁网的阻力特性,分别对正常人眼前房和植入青光眼扩张环的人眼前房的流场进行数值分析,研究结果表明:在保证青光眼扩张环的安全性和结构耐久性的条件下,扩张环径向通孔的个数越多,圆孔直径越大,前房内流场的流动特征越均匀,越接近真实的生理情况,结构设计更为合理。其次,分别考虑眼内压和房水动压力对青光眼扩张环力学性能的影响。研究结果表明:前房中眼内压对青光眼扩张环的最大等效应力起主要作用;而房水动压力对青光眼扩张环变形的影响与圆孔个数显着相关,其影响与眼内压的影响在同一量级。（4）对圆孔青光眼扩张环进行优化设计,并提出新型椭圆孔青光眼扩张环设计方案。应用ANSYS Workbench软件的Design Explorer模块采用多目标遗传算法（MOGA）对青光眼扩张环的结构进行仿真优化分析。首先,通过灵敏度分析确定对结构质量、最大等效应力和最大变形有影响的主要几何参数,得到圆孔青光眼扩张环优化后的设计方案。其次,提出新型椭圆孔青光眼扩张环的设计方案,进一步确定椭圆孔青光眼扩张环优化后的几何尺寸。数值模拟结果表明椭圆孔青光眼扩张环比圆孔青光眼扩张环的效果更好。（5）对疏水性丙烯酸酯材料的青光眼扩张环进行压缩实验、压缩作用力松弛实验和压缩蠕变实验研究。青光眼扩张环的生物力学性能直接影响其临床治疗效果,本文应用岛津AG-X plus系列精密电子万能材料试验机对疏水性丙烯酸酯材料的青光眼扩张环进行了压缩实验、压缩作用力松弛实验和压缩蠕变实验,以评估其生物力学性能。研究结果表明:在不同加载速率情况下,青光眼扩张环压缩的载荷—变形之间存在非线性的本构关系,其刚度对加载速率十分敏感,并表现出显着的超弹性和粘弹性特征。通过对青光眼扩张环进行粘弹性实验研究,得到在不同的初始条件下青光眼扩张环的压缩作用力松弛和压缩蠕变数据,以及归一化作用力松弛函数、蠕变函数和回归系数。
劳永华[10]（2011）在《血管内支架结构的生物力学研究》文中研究说明血管内支架是用于心血管重度狭窄疾病介入治疗的植入器械,支架结构的力学安全稳定性是血管内支架研究工作的根本性问题。建立支架结构的设计指导及力学性能评价体系是血管内支架结构生物力学研究的重要课题,亟待解决,这对于支架植入手术具有重大的指导意义;此外,临床应用和理论分析都已证实,支架结构的塌陷经常出现在其结构单元的连接筋梁处,这充分说明支架的筋梁、结构单元力学性能对其整体结构的安全稳定性有着至关重要的作用,但这方面的研究却还未见之于文献报道。本文的工作,主要是针对以上两个问题进行的。依据支架筋梁断裂、结构单元失稳进而整体结构塌陷的过程,本文提出了一种新的支架结构研究方法,即“筋梁-结构单元”法。该方法对支架筋梁和结构单元两个重要的特征进行优化,提出一种更具生物力学安全稳定性的血管内支架结构。本文工作包括以下三个主要研究内容:一、本文首先对支架筋梁进行倒梯形横截面的特征优化。从支架网状结构筋梁的抗弯强度、支架对血管壁的力学损伤以及筋梁表面血流动力学状况三方面进行分析,提出了一个外、内边截面比例系数k值大的倒梯形横截面支架筋梁特征。1、对支架网状结构的筋梁横截面进行力学研究,提高筋梁在扩张弯曲变形过程中的抗弯强度。筋梁的外、内边截面比例系数k值越大,其抗弯强度越大,则倒梯形横截面的支架筋梁可有效避免支架受力时出现结构塌陷现象。2、支架与血管壁的接触模型的有限元数值计算结果显示,在扩张载荷的作用下,k值较大的模型的支架内应力以及血管壁内应力,均小于k值较小的模型。k值较大的筋梁横截面,可提高支架的抗塌陷性能和血管壁的抗损伤程度。3、有研究表明,支架结构筋梁的矩形横截面使得支架表面边角附近,容易形成血液流场的涡流;而支架与血管壁表面的血流动力学模型在k值较大时,支架倒梯形横截面筋梁边角区域无涡流现象,可有效改善血液中细胞、生物大分子等的运动流畅性。二、进行支架结构单元的特征优化。从变形能原理、综合生物力学参数多目标函数优化两方面,进行支架结构单元的优化,最终设计出一种由闭口弧形周向结构单元和N形轴向连接结构单元组成的血管内支架。1、利用变形能原理分析了支架结构中常见的闭口、平行和开口弧形结构单元,闭口弧形结构单元具有较大的变形能,可吸收较多的球囊扩张能量,可用于抵抗血管回缩压力;同时,闭口弧形结构单元可拥有较大加载位移量,以得到较大的支架扩张半径。2、对各种支架周向结构模型进行有限元数值模拟计算,并以模型的弧连接形式、周向单元数、单元轴长和筋梁宽度作为结构特征设计变量,以金属覆盖率、扩张半径、最大应力、轴向回缩率和径向回缩率五个生物力学参数作为目标函数,进行支架周向结构综合生物力学参数的加权优序计算,结果显示在较小的梁宽度、较多周向单元数及较大单元轴长时,闭口弧形结构单元可使支架结构获得良好的综合生物力学性能。3、进行不同轴向连接结构的支架弯曲有限元分析,结果显示N形结构单元的支架结构,与弯曲导管的径向相对位移较小、结构最大内应力较小。该结构单元对支架结构贴壁性和柔顺性的贡献,较之直杆、S形、W形和WD形结构单元更为突出。三、建立“筋梁-结构单元”支架球囊扩张模型,进行有限元力学分析,并与BX VelocityTM支架进行分析和比较,论证了“筋梁-结构单元”法设计出的支架结构具有更为良好的生物力学安全稳定性。1、首先,进行“筋梁-结构单元”支架结构的有限元力学分析。支架结构在球囊扩张载荷作用下,其内部最大应力远小于材料极限强度,轴向、径向回缩率较小,最终扩张半径可达到疏通大血管尺寸要求,可见其综合生物力学性能较为优异。2、对BX VelocityTM支架进行有限元分析,其扩张后最大应力值出现在支架结构弯角连接区域,该结果与相关文献一致,论证了论文理论分析以及有限元数值计算方案的正确性和可行性。3、对两种支架结构分别使用传统316L不锈钢和WE43镁合金作为材料,进行有限元比较分析。与BX VelocityTM支架结构相比,无论在使用316L不锈钢还是WE43镁合金作为材料时,“筋梁-结构单元”支架的径向回缩率和扩张最大应力等力学性能均更为优异。与现有支架结构设计的经验指导性和对比验证方法相比,“筋梁-结构单元”法提出了针对支架筋梁和结构单元的特征优化方法,系统理论地进行支架结构的安全性力学设计,避免了支架的筋梁断裂和结构塌陷;筋梁倒梯形横截面形状和闭合弧形结构单元,是本文提出的支架结构两个重要特征优化设计,也是目前尚未有学者研究过的问题。“筋梁-结构单元”法,为支架结构的设计指导及力学性能评价体系建立了技术框架,具有重大的科学意义和临床应用价值。
二、动脉压对静脉血管壁周向应力分布的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、动脉压对静脉血管壁周向应力分布的影响（论文提纲范文）
（1）心血管支架生物力学性能评估的数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景介绍 |
| 1.2 血管支架的发展 |
| 1.2.1 裸金属支架(BMS) |
| 1.2.2 药物洗脱支架(DES) |
| 1.2.3 生物可降解支架(BDS) |
| 1.3 血管支架的结构和性能 |
| 1.3.1 血管支架的结构 |
| 1.3.2 血管支架的性能 |
| 1.4 血管结构及力学性质 |
| 1.4.1 血管的结构 |
| 1.4.2 血管的静力学性质 |
| 1.4.3 血管的粘弹特性 |
| 1.5 支架植入后血管内力学环境的变化 |
| 1.6 本文的研究目的和内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 数值方法和理论基础 |
| 2.1 有限元分析方法介绍 |
| 2.2 支架植入过程中的非线性 |
| 2.2.1 材料非线性 |
| 2.2.2 几何非线性 |
| 2.2.3 边界非线性 |
| 2.3 非线性问题的求解 |
| 2.4 血流动力学的基本原理 |
| 2.4.1 血流动力学的基本概念 |
| 2.4.2 血流动力学的基本方程 |
| 2.4.3 血液的流变特性 |
| 2.4.4 血液的压强 |
| 2.4.5 壁面剪切应力(WSS) |
| 2.5 计算流体力学 |
| 第三章 斑块偏心率和组分对支架植入过程影响的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元分析方法 |
| 3.2.1 数值模型 |
| 3.2.2 材料属性 |
| 3.2.3 仿真方法 |
| 3.2.4 参数分析 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 斑块偏心率分析 |
| 3.3.2 斑块组分分析 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 弯曲狭窄血管内支架的固体力学和流体力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料和方法 |
| 4.2.1 几何模型 |
| 4.2.2 结构力学数值模拟 |
| 4.2.3 流体力学仿真计算 |
| 4.2.4 数据后处理 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 结构力学分析 |
| 4.3.2 流体力学分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 病人个体化模型中支架贴壁不良的血流动力学研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料和方法 |
| 5.2.1 病人个体化冠脉模型的重建 |
| 5.2.2 支架植入过程的有限元仿真 |
| 5.2.3 血流动力学的CFD仿真 |
| 5.2.4 血流动力学指标 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.3.1 血流速度分布 |
| 5.3.2 WSS分布 |
| 5.3.3 OSI分布 |
| 5.3.4 WSSG分布 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表的期刊论文及参加的学术会议 |
（2）V-A ECMO的不同血流量对主动脉血流分布的数值研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 研究方法 |
| 1.1 主动脉、ECMO模型的构建 |
| 1.2 流固耦合的数值模拟 |
| 1.3 边界条件 |
| 2结果 |
| 3 讨论 |
| 4 结论 |
（3）新型髂静脉支架在狭窄血管内作用机理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 髂静脉压迫综合征的诊断和支架植入术 |
| 1.2.1 髂静脉狭窄诊断 |
| 1.2.2 支架植入术 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 模型建立和研究方法 |
| 2.1 几何模型建立 |
| 2.1.1 支架模型 |
| 2.1.2 血管和压握壳模型 |
| 2.2 支架建模方法 |
| 2.3 材料属性与网格划分 |
| 2.3.1 力学性能 |
| 2.3.2 血流动力学 |
| 2.4 有限元模型 |
| 2.4.1 力学性能有限元模型 |
| 2.4.2 血流动力学有限元模型 |
| 2.5 研究方法 |
| 2.6 研究步骤 |
| 2.6.1 力学性能 |
| 2.6.2 血流动力学 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 髂静脉支架在狭窄血管内植入后的力学性能 |
| 3.1 研究目的 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.3 研究对象 |
| 3.3.1 支架模型 |
| 3.3.2 血管模型 |
| 3.4 研究内容 |
| 3.5 仿真步骤 |
| 3.6 评价指标 |
| 3.7 有限元分析结果 |
| 3.7.1 支架弹塑性变形行为 |
| 3.7.2 支架的塑性应变 |
| 3.7.3 支架的等效应力 |
| 3.7.4 支架疲劳强度分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 髂静脉壁面力学性能分析 |
| 4.1 研究目的 |
| 4.2 研究内容 |
| 4.3 血管力学性能 |
| 4.3.1 血管变形行为 |
| 4.3.2 血管应变分布 |
| 4.3.3 血管应力分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 血管内血流流场分析 |
| 5.1 研究目的 |
| 5.2 研究内容 |
| 5.3 研究方法 |
| 5.4 边界条件与载荷 |
| 5.5 评价标准 |
| 5.6 网格无关性检验 |
| 5.7 血流动力学分析结果 |
| 5.7.1 血流压力分布 |
| 5.7.2 血流速度分布 |
| 5.7.3 壁面剪应力分布 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 体外实验研究 |
| 6.1 研究目的 |
| 6.2 研究内容 |
| 6.3 体外实验 |
| 6.3.1 实验设备 |
| 6.3.2 理论依据 |
| 6.3.3 研究方法 |
| 6.3.4 体外实验结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
（4）花冠式髂静脉支架对分叉血流流场影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 髂静脉压迫综合征 |
| 1.1.2 髂静脉压迫综合征的治疗 |
| 1.1.3 髂静脉支架的研究现状 |
| 1.1.4 镍钛合金血管支架 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 研究方法和模型建立 |
| 2.1 研究方法与步骤 |
| 2.1.1 血管与支架的建模与网格划分 |
| 2.1.2 髂静脉植入支架后的血流动力学边界条件 |
| 2.2 有限元分析 |
| 2.2.1 有限元软件介绍 |
| 2.2.2 有限元模型建立 |
| 2.3 模型建立 |
| 2.3.1 建模软件介绍 |
| 2.3.2 支架模型建立 |
| 2.3.3 血管模型的建立 |
| 2.3.4 流域模型的建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 支架花冠对血流流场的影响 |
| 3.1 研究内容 |
| 3.2 边界条件与载荷 |
| 3.3 血流动力学分析结果 |
| 3.3.1 血流流速分布 |
| 3.3.2 血流压力分布 |
| 3.3.3 壁面剪应力分布 |
| 3.3.4 对对侧流场的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 支架植入高度对血流流场的影响 |
| 4.1 研究内容 |
| 4.2 边界条件与载荷 |
| 4.3 血流动力学分析结果 |
| 4.3.1 血流流速分布 |
| 4.3.2 血流压力分布 |
| 4.3.3 壁面剪应力分布 |
| 4.3.4 对对侧流场的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 流固耦合分析 |
| 5.1 流固耦合分析 |
| 5.2 研究内容 |
| 5.3 支架流固耦合分析结果 |
| 5.3.1 支架位移 |
| 5.3.2 支架应变 |
| 5.3.3 血管位移 |
| 5.3.4 血管应变 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 实验研究 |
| 6.1 动物实验方法 |
| 6.1.1 实验动物及器材 |
| 6.1.2 实验方法及观察指标 |
| 6.1.3 统计学方法 |
| 6.2 动物实验结果 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（5）新型腔静脉滤器体内外力学性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 腔静脉滤器的发展 |
| 1.2.2 腔静脉滤器的体外实验和数值模拟研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 第二章 腔静脉滤器数值模拟分析模型 |
| 2.1 有限元分析模型 |
| 2.1.1 固体力学分析的基本方程 |
| 2.1.2 血流动力学分析的基本方程 |
| 2.2 几何模型 |
| 2.2.1 腔静脉滤器模型 |
| 2.2.2 血管和压握壳模型 |
| 2.3 材料模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 腔静脉滤器压握释放过程的固体力学研究 |
| 3.1 研究方法 |
| 3.2 腔静脉滤器的变形行为及受力分析 |
| 3.3 血管壁面的受力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 腔静脉滤器的血流动力学分析 |
| 4.1 研究方法 |
| 4.2 流域段血流出口平均速度 |
| 4.3 流域段混合相出入口压差 |
| 4.4 腔静脉滤器的低壁面剪应力区域面积占比 |
| 4.5 腔静脉滤器的血栓捕捉率 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 腔静脉滤器和血管壁的单向流固耦合 |
| 5.1 研究方法 |
| 5.2 血管壁的等效弹性应变 |
| 5.3 腔静脉滤器的总位移量和等效弹性应变 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 腔静脉滤器血栓捕捉率的体外实验 |
| 6.1 体外实验模型 |
| 6.2 体外实验实施方法 |
| 6.3 体外实验结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
（6）经导管主动脉瓣流固耦合分析及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 瓣膜工作机理和心脏瓣膜病概述 |
| 1.3 临床应用的人工瓣膜分类及比较 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 人工心脏瓣膜分析理论 |
| 1.4.2 经导管主动脉瓣的研制与应用 |
| 1.4.3 经导管主动脉瓣目前研究中的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 经导管主动脉瓣流固藕合分析理论 |
| 2.1 经导管主动脉瓣材料数学模型 |
| 2.1.1 主动脉瓣瓣叶数学模型 |
| 2.1.2 血管壁数学模型 |
| 2.1.3 镍钛合金支架数学模型 |
| 2.1.4 血液数学模型 |
| 2.2 流固耦合分离式求解 |
| 2.2.1 基于有限体积法的流体域求解 |
| 2.2.2 基于有限元法的固体域求解 |
| 2.2.3 流固耦合边界处理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 经导管主动脉瓣几何模型的建立 |
| 3.1 经导管主动脉瓣几何模型建模思路 |
| 3.2 经导管主动脉瓣几何模型建模过程 |
| 3.2.1 血管壁几何模型的构建 |
| 3.2.2 主动脉瓣瓣叶几何模型的构建 |
| 3.2.3 支架几何模型的构建 |
| 3.2.4 血液几何模型的构建 |
| 3.2.5 经导管主动脉瓣几何分析模型的组装与调整 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 经导管主动脉瓣流固耦合分析 |
| 4.1 经导管主动脉瓣流固耦合分析的基本流程 |
| 4.2 经导管主动脉瓣流固耦合分析前处理 |
| 4.2.1 流体域的定义 |
| 4.2.2 固体域的定义 |
| 4.2.3 流固耦合边界上的数据传递 |
| 4.3 经导管主动脉瓣瓣叶结果分析 |
| 4.3.1 瓣叶变形分析 |
| 4.3.2 瓣叶应力分析 |
| 4.3.3 不同泊松比对主动脉瓣瓣叶的影响 |
| 4.4 经导管主动脉瓣支架和血管壁结果分析 |
| 4.4.1 径向支撑力对支架和血管壁分析结果的影响 |
| 4.4.2 支架和血管壁变形分析 |
| 4.4.3 支架和血管壁应力分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 经导管主动脉瓣支架模型优化 |
| 5.1 主动脉窦贴合支架的设计 |
| 5.1.1 主动脉窦贴合支架建模思路 |
| 5.1.2 主动脉窦贴合支架建模方案 |
| 5.2 支架-血管壁接触模拟 |
| 5.2.1 血管-支架接触模拟的设置 |
| 5.2.2 不同支架下静力学结果对比 |
| 5.3 纯血流状态下的贴合支架经导管主动脉瓣流固耦合分析 |
| 5.3.1 贴合支架经导管主动脉瓣流固耦合分析设置 |
| 5.3.2 贴合支架模型对瓣叶的影响 |
| 5.3.3 贴合支架模型对支架和血管壁的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）颈动脉爆炸冲击伤有限元模型建立、仿真模拟及生物力学分析（论文提纲范文）
| 缩略语表 |
| 英文摘要 |
| 中文摘要 |
| 第一章 前言 |
| 第二章 颈动脉爆炸冲击伤三维几何模型构建 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.2 结果 |
| 2.3 讨论 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 颈动脉爆炸冲击伤有限元模型建立及仿真模拟 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.2 结果 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 颈动脉爆炸冲击伤仿真模拟结果分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.2 结果 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 文献综述 颈部大血管爆炸伤研究现状 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）剪切力对动静脉内瘘血管内皮细胞的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 缩略语/符号说明 |
| 前言 |
| 研究现状、成果 |
| 研究目的、方法 |
| 一、平行板流动室流场的建立和数值模拟研究 |
| 1.1 对象和方法 |
| 1.1.1 平行板流动室模型建立 |
| 1.2 平行板流动室流场数值模拟研究 |
| 1.2.1 三维几何模型建立 |
| 1.2.2 边界条件的设定 |
| 1.2.3 计算模型的设置 |
| 1.2.4 平行板流动室数值模型结果及分析 |
| 1.3 讨论 |
| 1.4 小结 |
| 二、生理状况下剪切力对内皮细胞的影响 |
| 2.1 对象和方法 |
| 2.1.1 细胞培养 |
| 2.1.2 免疫荧光检测抗原的表达 |
| 2.1.3 实时定量PCR |
| 2.1.4 Western blotting检测 |
| 2.1.5 统计学处理 |
| 2.2 结果 |
| 2.2.1 生理状况下剪切力对Cav-1 表达及分布的影响 |
| 2.2.2 生理状况下相同剪切力不同时间对内皮细胞功能影响 |
| 2.2.3 生理状况下相同时间不同剪切力对内皮细胞功能影响 |
| 2.3 讨论 |
| 2.4 小结 |
| 三、尿毒症环境下剪切力对静脉内皮细胞的影响 |
| 3.1 对象和方法 |
| 3.1.1 尿毒症环境的模拟 |
| 3.1.2 内皮细胞培养和免疫荧光检测 |
| 3.1.3 实时定量PCR |
| 3.1.4 Western blotting检测 |
| 3.1.5 统计学处理 |
| 3.2 结果 |
| 3.2.1 尿毒症环境下剪切力对内皮细胞小窝蛋白的表达及分布的影响 |
| 3.2.2 尿毒症环境下相同剪切力不同时间对内皮细胞功能的影响 |
| 3.2.3 尿毒症环境下相同时间不同剪切力对内皮细胞功能的影响 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 小结 |
| 全文结论 |
| 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 综述 流体对血管内皮细胞作用的基础研究和临床应用 |
| 综述参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）腹主动脉瘤及新型青光眼扩张环的生物力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 腹主动脉瘤 |
| 1.1.2 青光眼 |
| 1.1.3 青光眼房水引流植入物 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 腹主动脉瘤与血液循环动力学 |
| 1.2.2 青光眼与房水动力学 |
| 1.2.3 青光眼房水引流植入物设计 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于流固耦合的弹性壁腹主动脉瘤力学特性分析 |
| 2.1 腹主动脉瘤数值模型 |
| 2.1.1 双向流固耦合方法 |
| 2.1.2 腹主动脉瘤几何模型 |
| 2.1.3 材料属性及边界条件 |
| 2.2 血液流线分布特征 |
| 2.2.1 正常血压与高血压血液流线 |
| 2.2.2 几何参数对流线的影响 |
| 2.3 血流壁面切应力 |
| 2.3.1 血流壁面切应力的分布特征 |
| 2.3.2 几何参数对壁面切应力的影响 |
| 2.4 血液流速 |
| 2.4.1 过流截面的速度分布特征 |
| 2.4.2 模型验证 |
| 2.5 弹性血管壁位移与应力 |
| 2.5.1 血管壁位移 |
| 2.5.2 血管壁应力 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于流固耦合的青光眼扩张环力学特性分析 |
| 3.1 疏水性丙烯酸酯本构参数确定 |
| 3.1.1 疏水性丙烯酸酯材料本构模型 |
| 3.1.2 混合数值—实验本构参数识别法 |
| 3.1.3 压缩实验 |
| 3.1.4 数值实验 |
| 3.1.5 混合数值—实验参数识别 |
| 3.2 数值模型 |
| 3.2.1 单向流固耦合方法 |
| 3.2.2 人眼前房 |
| 3.2.3 青光眼扩张环 |
| 3.2.4 数值模型与控制方程 |
| 3.2.5 材料属性及边界条件 |
| 3.3 人眼前房流场分析 |
| 3.3.1 正常人眼前房流场 |
| 3.3.2 植入扩张环的人眼前房流场 |
| 3.3.3 青光眼扩张环壁面切应力 |
| 3.4 青光眼扩张环静力学特性分析 |
| 3.4.1 眼内压对扩张环的影响 |
| 3.4.2 房水动压力对扩张环的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 青光眼扩张环结构优化 |
| 4.1 结构优化方法 |
| 4.1.1 基本原理 |
| 4.1.2 工具软件 |
| 4.2 青光眼扩张环优化方案 |
| 4.3 圆孔青光眼扩张环 |
| 4.3.1 初始分析 |
| 4.3.2 灵敏度分析 |
| 4.3.3 圆孔扩张环优化结果 |
| 4.4 椭圆孔青光眼扩张环 |
| 4.4.1 初始分析 |
| 4.4.2 灵敏度分析 |
| 4.4.3 椭圆孔扩张环优化结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 青光眼扩张环的生物力学性能实验研究 |
| 5.1 青光眼扩张环的生物力学实验 |
| 5.1.1 实验材料和实验仪器 |
| 5.1.2 实验方法 |
| 5.2 压缩实验 |
| 5.3 压缩作用力松弛实验 |
| 5.4 压缩蠕变实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）血管内支架结构的生物力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 图表清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 血管内支架的国内外研究进展 |
| 1.1.3 血管内支架的结构分析国内外研究进展 |
| 1.2 本课题的主要研究内容 |
| 1.2.1 研究内容 |
| 1.2.2 拟解决的关键问题和难点 |
| 1.2.3 本课题的创新点和主要成果 |
| 第二章 血管内支架与有限元分析理论 |
| 2.1 血管内支架相关知识 |
| 2.1.1 动脉粥样硬化概述 |
| 2.1.2 血管内支架植入手术简介 |
| 2.1.3 血管内支架的介绍 |
| 2.1.4 血管内支架结构的分析 |
| 2.1.5 血管内支架的力学性能要求 |
| 2.2 有限元分析理论 |
| 2.2.1 有限元的介绍 |
| 2.2.2 有限元分析的一般步骤 |
| 2.2.3 ADINA 有限元分析软件的介绍 |
| 2.3 研究方案 |
| 第三章 血管内支架网状结构的筋梁生物力学研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 血管内支架网状结构的筋梁力学分析 |
| 3.2.1 材料力学知识 |
| 3.2.2 血管内支架筋梁的力学分析 |
| 3.3 支架与血管接触的二维有限元模型研究 |
| 3.4 血管内支架筋梁截面二维血流动力学模型研究 |
| 3.4.1 血管内支架表面的血流动力学分析 |
| 3.4.2 有血流状况下支架与血管接触的二维模型研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 血管内支架网状结构单元的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 现有血管内支架的结构设计分析 |
| 4.3 血管内支架结构单元的研究 |
| 4.4 支架周向结构单元特征参数研究 |
| 4.4.1 血管内支架结构的特征参数及生物力学性能分析 |
| 4.4.2 血管内支架结构特征参数的优化方案 |
| 4.4.3 结构特征参数设计的有限元模型分析 |
| 4.4.4 有限元模型分析结果 |
| 4.4.5 支架周向结构的特征参数优化 |
| 4.4.6 支架周向结构特征参数研究讨论 |
| 4.5 不同横截面筋梁支架周向结构的力学分析 |
| 4.6 血管内支架轴向连接结构单元的研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 不同血管内支架结构的对比研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 “筋梁-结构单元”血管内支架有限元模型分析 |
| 5.3 BX Velocity~(TM) 血管内支架的有限元模型分析 |
| 5.3.1 BX Velocity~(TM) 血管内支架的介绍 |
| 5.3.2 BX Velocity~(TM) 血管内支架的有限元模型分析 |
| 5.4 “筋梁-结构单元”支架与BX Velocity~(TM) 支架的力学性能比较 |
| 5.4.1 用316L 不锈钢作为材料的两种支架结构模型分析 |
| 5.4.2 用WE43 镁合金作为材料的两种支架结构模型分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、动脉压对静脉血管壁周向应力分布的影响（论文参考文献）
- [1]心血管支架生物力学性能评估的数值研究[D]. 韦玲玲. 东南大学, 2021(02)
- [2]V-A ECMO的不同血流量对主动脉血流分布的数值研究[J]. 蔺暄淇,谷凯云,管志远,刘有军. 北京生物医学工程, 2020(04)
- [3]新型髂静脉支架在狭窄血管内作用机理的研究[D]. 那日苏. 内蒙古工业大学, 2020(02)
- [4]花冠式髂静脉支架对分叉血流流场影响的研究[D]. 文英. 内蒙古工业大学, 2019(01)
- [5]新型腔静脉滤器体内外力学性能的研究[D]. 陈思远. 内蒙古工业大学, 2019(01)
- [6]经导管主动脉瓣流固耦合分析及优化[D]. 朱宏伟. 山东大学, 2019(09)
- [7]颈动脉爆炸冲击伤有限元模型建立、仿真模拟及生物力学分析[D]. 朱勋志. 中国人民解放军陆军军医大学, 2019(03)
- [8]剪切力对动静脉内瘘血管内皮细胞的影响[D]. 于海波. 天津医科大学, 2016(02)
- [9]腹主动脉瘤及新型青光眼扩张环的生物力学研究[D]. 丛颖波. 吉林大学, 2016(08)
- [10]血管内支架结构的生物力学研究[D]. 劳永华. 华南理工大学, 2011(12)