金属表面TiO2薄膜的溶胶-凝胶法制备及其血液相容性研究

通过溶胶 凝胶法制备TiO2 薄膜对 316L不锈钢和NiTi形状记忆合金进行表面改性处理。研究发现 ,经 5 0 0℃处理 1h的薄膜结构致密 ,膜层均匀平滑 ,薄膜主要由锐钛矿相TiO2 构成 ,随热处理温度的提高 ,锐钛矿相逐渐转变为金红石相。电化学腐蚀和动态凝血时间及溶血率测试表明 ,通过溶胶 凝胶法制备TiO2 膜进行表面改性的 316L不锈钢和NiTi合金的抗模拟体液腐蚀性提高 ,动态凝血时间延长 ,溶血率下降 ,说明溶胶 凝胶法制备TiO2 膜可以提高金属植入物的血液相容性     

微孔高分子PLGA涂层疏水性及血小板粘附行为的研究

利用水蒸气辅助自组装方法在心血管支架用316L不锈钢表面上制备出了规则排列的微孔丙交酯乙交酯共聚物(PLGA)薄膜.实验研究表明,大气湿度和聚合物溶液浓度对孔径大小和分布有较大影响.接触角检测结果表明,微孔结构改变了PLGA涂层的亲疏水性质,呈现出疏水特性,而致密涂层及不锈钢基体表面则为亲水性.血小板粘附实验显示血小板在孔径小于3～5μm微孔涂层的表面几乎不粘附;在孔径大于5μm微孔涂层表面有微量粘附;而在致密涂层和不锈钢表面则发生粘附、聚集,甚至产生伪足.这一研究结果证明:通过水蒸气辅助自组装法制备的PLGA微孔涂层具有较强的抗血小板粘附的能力,有助于提高金属血管支架表面的血液相容性.     

冠状动脉支架抗压缩性能的有限元分析

冠状动脉支架作为经皮穿刺冠状动脉成形术中保持病变血管畅通的核心器件。其对病变动脉壁的支撑作用如何是支架植入术成功的先决条件之一。依据冠脉支架抗压缩性能的实际测试原型，建立起对应的有限元模型，并利用此方法系统地研究了专利支架设计，其扩张尺度的不同和筋的尺寸变化对支架抵抗两平面压缩性能的影响。结果显示，随支架扩张直径的增大，其抵抗两平面压缩的作用减小，增加支架筋的宽度或厚度能够提高支架的抗压缩性能，且这两个方向尺寸的增加对提高抗压缩性能的作用相当。模拟与实验结果一致，表明有限元模拟可以在一定程度上替代支架原型测试工作。     

医用不锈钢表面生物活性纳米多层膜的制备及血液相容性

为改善人体内金属植入物的生物相容性,采用静电自组装的方法在医用316L不锈钢表面制备出聚乙烯亚胺(PEI)与透明质酸(HA)复合的生物活性纳米多层膜.小角X射线衍射结果显示多层膜呈现出层层规则排列,运用原子力显微镜对涂层的表面形貌以及粗糙度分析证明随着层数的增加表面形貌得到改善,由粗糙逐渐变得平滑.对涂层进行血小板黏附实验表明该纳米多层膜血小板黏附明显降低、血液相容性明显得到改善.     

一种血管内支架的有限元模型及计算流体动力学分析

支架植入所造成的血栓、血管损伤及其对血流动力学的影响是造成支架内再狭窄的主要原因。我们利用有限元模型与计算流体动力学的方法,分析了一种支架在植入过程中与斑块、血管的相互作用及其对血流情况的影响。结果发现：支架植入后端部发生翘起,这容易损伤血管壁;支架植入模型所对应的即刻回缩率明显高于支架自身的回缩率,其结果分别为12.3%、3.1%;支架壁厚与连接筋设计能够引起血管壁面剪应力的明显变化。这对于血管内支架的设计具有一定的指导意义。     

聚丙交酯乙交酯含肝素涂层表面界面性能与血液相容性的关系

目的:评价聚丙交酯乙交酯含肝素涂层的血液相容性。方法:实验于2006-05/06在大连理工大学材料学院完成。采用浸涂法在316L不锈钢表面制备了聚丙交酯乙交酯含肝素涂层,通过血小板黏附实验,对其血液相容性进行了初步评价,测定了水和甘油在各样本表面的接触角,由此计算出表面张力、界面自由能、黏附功等表面能量参数,分析了其对血液相容性的影响。结果:①聚丙交酯乙交酯涂层、含肝素2%和含肝素5%的聚丙交酯乙交酯涂层的接触角分别为78.5°、81.5°和83°;含肝素涂层的表面张力、界面自由能和黏附功均有所降低。②聚丙交酯乙交酯涂层表面黏附血小板较多,个别血小板变形伸出伪足;含肝素的聚丙交酯乙交酯涂层血小板黏附量较少,未发生变形、聚集,而且随着肝素含量的增加血小板黏附量减少。结论:聚丙交酯乙交酯含肝素涂层后血液相容性明显改善。     

冠脉支架系统瞬时膨胀过程的有限元分析及其优化设计

经皮穿刺冠脉支架技术已成为治疗冠心病的有效手段，在实践该技术过程中，球囊与支架的配套情况和支架的设计影响着支架瞬时膨胀的效果，球囊／支架系统在病变处的瞬时非均匀膨胀，即Dogboning现象，是造成支架端部急性动脉损伤的主要原因之一。这种损伤与支架内再狭窄(in-stent restenosis)有着密切的联系。为减少这种损伤，降低支架植入再狭窄率。本研究利用有限元技术对六组不同搭配的球囊／支架系统的瞬时膨胀情况进行了对比分析。结果表明，在球囊、支架的搭配中，减小球囊有效长度的过盈量和增加支架端部支撑体的筋宽，这两种方法共同作用，可以有效抑制球囊／支架系统在瞬时膨胀过程中的Dogboning现象。验证实验与模拟结果比较吻合，说明有限元法可以胜任球囊／支架的优化设计工作。     

血管支架有限元优化设计

血管支架植入术是目前治疗冠心病的最流行手段,但现行支架较高的再狭窄率成为其进一步发展的最大障碍.通过对血管支架进行结构优化设计,改变其安放时的膨胀行为则是一个能够减少支架在植入时对血管内膜的损伤,从而降低支架内再狭窄率的有效途径之一.我们利用有限元技术,系统地模拟分析了支架不同环状支撑体宽度以及整体的非对称设计对其瞬时膨胀行为的影响.结果显示,在支架的结构参数中环状支撑体的宽度对支架膨胀压影响显著,在设计血管支架时,其环状支撑体结构的非对称设计,即环状支撑体的宽度从中部到端部依次逐渐递减变化,可以有效抑制了球囊伎架系统在瞬时膨胀过程中的"狗骨头"现象,从而达到减小对血管壁急性损伤的目的.     

316L不锈钢表面电镀Rh膜的腐蚀行为及血液相容性研究

通过电镀Rh对316L不锈钢进行表面改性,以提高不锈钢的抗腐蚀性和血液相容性,用XPS对铑镀层的成分进行了表征,运用电化学方法研究了镀有Rh和未进行表面处理的316L不锈钢在Tyrode‘s生理溶液中的腐蚀行为,并通过溶血率测试对表面镀有Rh的316L不锈钢初步进行了血液相容性评价,结果表明：表面镀Rh的不锈钢的抗体液腐蚀性提高,。且溶血率下降,说明镀Rh可以提高316L不锈钢的血液相容性。     

冠状动脉支架膨胀行为的有限元分析

冠状动脉支架作为经皮穿刺冠状动脉成形术中保持病变血管畅通的核心器件,其在手术过程中受球囊作用的扩张特性以及球囊撤出后的反弹行为对支架植入术的成功有着重要的影响。利用有限元的方法系统地研究了专利支架设计,其筋的尺寸变化和支架扩张尺度的不同对支架膨胀行为的影响。结果显示,增加支架筋的宽度或厚度提高了使支架迅速扩张所需的临界内压力,支架轴向长度的变化只与其结构和最终膨胀状态紧密相关。在结构一定的情况下,支架所用材料可能是影响支架反弹指标的主要因素。模型校核和SEM观察表明,有限元模拟可以在一定程度上替代支架原型测试工作。