機械吻合式冠脈搭橋器械設(shè)計及數(shù)值模擬.pdf

1、冠脈搭橋是治療冠心病最有效的方式,在實現(xiàn)移植血管與主動脈的端-側(cè)吻合方面,傳統(tǒng)的縫合方法需要對主動脈進行鉗夾,手術(shù)時間較長,且對手術(shù)醫(yī)師技術(shù)要求較高;機械吻合方法則能實現(xiàn)帶壓不停輸下血管開孔和吻合連接等環(huán)節(jié)的連續(xù)、快速、精準(zhǔn)操作。本文圍繞機械吻合式冠脈搭橋進行器械設(shè)計,同時,針對采用本文給出的機械吻合器完成吻合后,吻合區(qū)的兩種幾何特征,即吻合區(qū)存在凸起和移植血管直段長度的差異,運用計算流體力學(xué)的方法進行三維非定常數(shù)值模擬,研究吻合區(qū)的血

2、流動力學(xué)特性,探討影響冠脈搭橋長期通暢率的病理機制。論文的主要研究內(nèi)容與成果如下:
　　(1)基于現(xiàn)有的機械吻合式冠脈搭橋器械,本文給出一種機械吻合器結(jié)構(gòu),圍繞該吻合器進行主動脈開孔器和移植血管釋放器的結(jié)構(gòu)設(shè)計,能夠?qū)崿F(xiàn)帶壓不停輸下血管的開孔和快速無線吻合,且操作較簡便,用時較短。
　　(2)結(jié)合心血管中血液流動的實際情況,本文選用計算流體力學(xué)方法中的層流模型進行研究,微分方程組的離散格式采用二階迎風(fēng)格式,數(shù)值求解方法采用S

3、IMPLE算法,使用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對血液流動區(qū)域進行網(wǎng)格劃分,壁面采用邊界層網(wǎng)格,并對吻合區(qū)進行網(wǎng)格加密,由此得到的數(shù)值計算可信度較高。
　　(3)針對吻合區(qū)存在凸起進行數(shù)值模擬,結(jié)果表明,機械吻合器的引入在增大移植血管中血流速度的同時使得低速區(qū)范圍增大,吻合區(qū)應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯,壁面切應(yīng)力梯度較大,易引起血小板活化和內(nèi)膜增生。因此,應(yīng)對機械吻合器進行改進,盡量避免在吻合區(qū)產(chǎn)生凸起。
　　(4)針對移植血管直段長度差異進行數(shù)值模