血管支架内壁微织构参数对近壁面血流特性的影响

郑凯瑞; 杨发展; 赵国栋; 卞东超; 黄珂; 车成业

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2021120602

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 40 ›› Issue (06) : 185 -195. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2021120602

血管支架内壁微织构参数对近壁面血流特性的影响

郑凯瑞, 杨发展, 赵国栋, 卞东超, 黄珂, 车成业

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摘要

为了改善血管支架置入后近壁面的血流特性，抑制血管支架内血小板、脂类等物质的黏附，降低支架内出现再狭窄现象的概率，基于仿生学原理，在管状血管支架内表面设计了不同高度的正六边形凸起微织构，采用有限元法探究不同高度微织构在心脏收缩期和舒张期内对近壁面处血流状态的影响。结果表明，相比于无织构支架，内壁带有微织构的支架能够有效改善血流状态：在心脏收缩期，当血液流速达峰值时刻，微织构高度为35μm的支架下血流速度可提高0.78%,微织构高度为50μm的血管支架下血流速度能够提高8.93%;在心脏舒张期血液平稳流动时，微织构高度为35μm的支架下血流速度提高2.20%,微织构高度为50μm的血管支架下血液流速增幅达14.37%。尤其是在血液流速达峰值时，近壁面处的血液出现扰动和停滞区，随着微织构高度的增加，血液扰动的幅度逐渐增大；而当血液流动处于平稳状态，血液在近壁面产生漩涡和回流现象，微织构越高，血液回流量越小，漩涡强度越大。相比于无织构支架，微织构支架能够有效改善近壁面处的血流特性，提高血液流动速度和近壁面处的扰动，减少血液黏附，降低血管支架出现再狭窄的风险。