动脉粥样硬化晚期斑块局部应力的流固耦合分析及体外反搏作用干预机制的研究

作     者：杜健航 王梁 伍贵富 郑振声 戴刚 冯铭哲 Du Jianhang;Wang Liang;Wu Guifu;Zheng Zhensheng;Dai Gang;Feng Mingzhe

作者机构：中山大学附属第八医院广东深圳518033 卫生部辅助循环重点实验室广州500089 伍斯特理工学院数学科学系美国马萨诸塞州伍斯特市01609 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2018年第50卷第1期

页      面：138-146页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：卫生部临床学科重点专项(254004) 卫生部辅助循环重点实验室开放基金资助项目 

主　　题：动脉粥样硬化 晚期斑块 流固耦合 增强型体外反搏 

摘      要：生物机械力被普遍认为在动脉粥样硬化晚期斑块进程及最终破裂中起着重要的作用.本文的目的是研究血流灌注、动脉内压、斑块组织和材料特性等因素对斑块局部流动切应力及斑块结构应力水平的影响,同时评价临床中的非介入辅助循环疗法——体外反搏对斑块局部应力水平的干预作用.采用结合猪动物模型在体测量及三维流固耦合数值仿真的研究方法.结果显示,当斑块狭窄率一定时(50%),斑块的流动切应力水平主要由血流灌注决定;而斑块结构应力主要取决于动脉内压及纤维帽厚度.只有在纤维帽足够薄的情况下,斑块的材料特性才对斑块结构应力有显著影响;当纤维帽最薄同时脂质池材料最软时,临界斑块壁面应力因子达到极值的257.72 k Pa(正常生理状态)及300.20 k Pa(体外反博状态).由于最大壁面应力、临界斑块壁面应力及全局最大斑块壁面应力三个应力因子中,只有临界斑块壁面应力明显受纤维帽厚度和脂质池材料特性的影响,因此其可能与斑块进程的关联最为紧密.此外,体外反博作用明显提高了晚期斑块的应力水平,这是否会给斑块进程及重构带来慢性的影响,需要作更深入的研究.