编织支架弯曲变形时扁平现象的数值模拟研究

目的编织支架通常用于介入治疗脑动脉瘤或动脉狭窄。在弯曲变形时,编织支架有可能出现截面扁平现象。而在弯曲变形过程中保持其截面形状不变,是编织支架实现介入治疗疗效的必要条件。因此,有必要对编织支架编织角、金属丝根数、轴向长度及名义直径和扁平现象的关系进行定量研究。方法首先使用参数化造型方法构造具有不同的编织角度、金属丝根数、轴向长度和名义直径的19个编织支架模型;然后对这些模型在纯弯曲过程中的扁平现象用Abaqus/Explicit进行计算分析;最后与实验数据进行对比,验证有限元分析结果。结果力学计算表明编织角大于50°时扁平率小于0.002 2;随着弯曲角度的增大,扁平率也增大;编织角为60°或70°时,编织支架轴向长度对扁平率基本没有影响;编织角为50°时,支架轴向长度增加,扁平率逐渐减小。编织角为30°,名义直径从2 mm增加到5 mm,扁平率在0.26～0.46之间变化。编织角为30°,轴向长度35 mm,支架金属丝根数从12增加到48,扁平率从接近为0迅速增加到0.607。结论编织支架弯曲变形时扁平现象的数值模拟结果可以为临床应用中编织支架的结构设计提供理论指导。     

支架置入对颅内动脉分叉部动脉瘤血流动力学的影响

目的 探讨支架置入对颅内动脉分叉部动脉瘤血流动力学的影响.方法 设计颅内分叉部动脉瘤的聚酯玻璃及计算机三维数值模型,通过体外循环技术和计算流体力学技术两种方法来比较支架置入前后动脉瘤的血流动力学变化.结果 体外循环模拟实验的结果 与计算流体力学数值模拟的结果 具有较好的一致性.支架置入弱化了瘤颈处的涡流运动并减轻了血液对瘤体侧壁的冲击.支架置入后,动脉瘤瘤颈处平均剪切力降低22.3%,瘤顶处平均剪切力增高44.9%,但瘤顶处剪切力仍低于瘤颈处.结论 支架置入带来的动脉瘤瘤内血流动力学参数的改变,可能有利于瘤内的血栓形成和减少治疗后的复发.     

1000/锁-腹搭桥术治疗主动脉夹层的数值模拟研究

主动脉夹层是一种较常见又很凶险的疾病,具有较高的死亡率。旁路搭桥转流术治疗DeBakey III型主动脉夹层较一般的胸主动脉置换术具有突出的优势,而且对于某些患者而言也是不可避免地需要采用的术式。为了探讨锁-腹搭桥术对主动脉夹层假腔内血流动力学参数的影响及该术式的治疗有效性,分别构建了DeBakey III型主动脉夹层及其锁-腹搭桥术的理想化三维几何模型,然后将模型导入ANSYS 11.0中进行有限元分析。数值模拟结果显示,在实施搭桥手术后假腔入口处和假腔内的血流速度与压力均小于手术前的值。这对于减轻血流对夹层病变的冲击、减缓破裂口的进一步扩大、防止夹层破裂、促进夹层局部病变愈合是非常有利的。所以,锁-腹搭桥术是一种在特定情况下治疗DeBakey III型主动脉夹层的有效手术方式,是很有临床应用前景的。     

个性化主动脉夹层及其搭桥术的流固耦合数值模拟

目的 研究不同搭桥方式对不同假腔型式的Debakey III型主动脉夹层模型治疗效果的影响。方法 依据主动脉夹层患者的CT图像,采用Mimics医学图像处理软件进行模型重建,并利用计算机辅助手段建立升-腹和锁-腹两种方式的旁路搭桥模型,进行流固耦合数值模拟计算,比较不同模型的血流动力学差异。结果实施两种方式的旁路搭桥转流术后,通腔型式模型的血液流量、血流平均与最大速度均有不同程度的降低。同时升-腹搭桥后血液最大压力和血管壁位移均减小,而锁-腹搭桥后却增加;盲腔型式模型的上述血流动力学参数在搭桥后均降低,且升-腹搭桥式模型的降幅更大。结论 升-腹搭桥方式对通腔和盲腔两种假腔型式主动脉夹层有更好的治疗效果,借助数值模拟的结果可以更好地解释搭桥手术对主动脉夹层的影响,并确立搭桥手术的科学有效性和临床实用性。     

儿童主动脉瓣单叶置换术后瓣叶适应性的数值分析

目的 探究儿童主动脉瓣单叶置换(single aortic valve replacement,SAVR)术后主动脉瓣关闭不全(aortic insufficiency,AI)的生物力学机制,并提出应对措施.方法 构建理想化主动脉瓣模型及术后生长模型.改变置换瓣叶游离缘长度、瓣叶高度以及改进设计的一种凹型结构,比较不同...     

基于安卓操作系统的伤口面积测量软件设计

目的：针对临床伤口面积测量便捷性及准确度问题,设计基于安卓操作系统的伤口面积测量软件.方法：利用安卓电子设备的拍照功能拍摄伤口图像,裁剪图片后进行转换灰度图、图像二值化、剔除无效区域及提取有效区域,统计伤口面积像素数,根据像素比计算伤口面积,将伤口面积数据显示在安卓电子设备的屏幕上.结果：伤口面积测量软件能够自动标注伤口区域,根据伤口区域与同一拍摄距离下1 cm2参照物的比例关系计算伤口面积并显示伤口面积数据.软件测量伤口面积的误差在±1.112％之内,能够准确地完成对不规则伤口的测量.结论：基于安卓系统的伤口面积测量软件,通过拍摄、计算处理等间接测量的方法计算伤口面积,避免了伤口感染等问题,能够代替广泛用于临床的直接测量方法.     

建立及评价适于血流储备分数CT成像模拟的小型猪慢性冠状动脉狭窄模型

目的 建立适于血流储备分数CT成像（FFR_CT）模拟研究的小型猪慢性冠状动脉狭窄模型,并评价其可靠性。方法 巴马小型猪16头,开胸于冠状动脉前降支近或中段放置Ameroid缩窄环。建模后第2周进行冠状动脉CTA监测其狭窄程度;末次冠状动脉CTA检查2日内进行冠脉造影验证狭窄程度,并测血流储备分数（FFR）。基于冠状动脉CTA图像建立计算流体力学模型,获得FFR_CT值,并与FFR值进行比较,验证模型可靠性。结果 10头小型猪成功建模,共完成CTA检查24次,图像质量均达到诊断要求。术后第2周,前降支轻微狭窄,术后第3周9头实验猪狭窄>50%,术后第4周其余1头狭窄>50%。冠状动脉CTA示狭窄程度与冠状动脉造影结果一致。FFR_CT值与实测FFR值差异无统计学意义（t=-1.13,P=0.29）。结论 应用Ameroid环置入巴马小型猪冠状动脉左前降支近段或中段,并定期采用CTA监测,可有效建立适用于基于冠状动脉CTA图像无创性血流动力学模拟研究的慢性冠状动脉狭窄模型。     

基于超声心动图的二叶式主动脉瓣钙化病灶自动分割算法

目的 提出一种基于超声心动图（echocardiography, ECHO）的二叶式主动脉瓣钙化病灶（bicuspid aortic valve calcification,BAVC）自动分割算法,以提高BAVC识别效率。方法 选取BAVC患者的ECHO,应用迭代均值滤波器、一二阶全变分和指定直方图均衡化算法对其进行降噪、灰度平衡化的图像预处理;根据钙化阈值特征,应用阈值滤波器、8邻域原理获取钙化病灶的初始轮廓,并根据ECHO中主动脉瓣的大小和位置特征,自适应地选择初始轮廓作为初始种子区域;根据钙化阈值、迭代终止条件、自适应调整迭代次数等相关参数,自动分割BAVC区域。将自动分割的结果与手动分割结果进行比较,并分析ECHO中不同的椒盐噪声（salt and pepper noise,SPN）及斑点噪声（speckle noise,SN）对分割结果的影响。结果 所建立的自动分割算法的平均处理时间、平均迭代次数分别达到了4.747 s、31,像素精确度（pixel accuracy,PA）、交并比（intersection-over-union,IoU）、Dice系数（Dice coeff...     

端对端缝合股动脉搭桥术的流动分析

在一般"端对侧"股动脉搭桥术中,由于缝合区几何结构的突变必然导致流场的不均匀.移植管中血流会对缝合区底面产生很大冲击,并影响手术效果.为改善此种现象,作者提出了"端对端"连接方式,并对"端对侧"和"端对端"两种连接模型中的血液流动进行了数值模拟.为便于比较,两种模型利用相同的几何参数进行建模,采用相同的边界条件,数值模拟利用计算流体动力学中的有限单元法进行计算.结果展示了流场、壁面剪切应力及其梯度等血流动力学的时空分布情况.经比较表明,"端对端"模型比"端对侧"模型具有较大的纵向速度、较小的二次流、较均匀的壁面剪切应力等.因此,"端对端"模型具有更好的血流动力学,可以改善搭桥效果.     

狭窄几何参数评估稳定型冠心病心肌灌注效能的指导价值

目的 探讨狭窄病变严重程度和病变累及长度等狭窄形态特征对稳定型冠心病心肌灌注效能的评估价值,提出一项定性定量描述冠心病局域心肌灌注效能的预测指标.方法 将54例稳定型冠心病患者纳入统计研究,对其行冠状动脉造影及FFR检查测量,对反映心肌灌注效能的狭窄病变严重程度和病变累及长度等狭窄形态几何参数进行量化分析,包括α值(反映病变严重程度,α=Dmin/Dnormal)、β值(反映病变累及长度)、α×β值(反映局部心肌血流供需关系).结果 纳入分析的54组病变数据中,未发生心肌灌注不良者(FFR≥0.8)43例,心肌灌注不良者(FFR<0.8)11例,心肌灌注不良组α值、β值与未发生心肌灌注不良组间无显著相关性(P>0.05),但心肌灌注不良组的α×β明显大于未发生心肌灌注不良组(P<0.05).ROC曲线分析显示,通过α×β值评估病变对于心肌灌注影响的曲线下面积为0.783(95％CI:0.603～0.964),敏感度为63.6％,特异度为93.0％,阳性预测值为70.0％,阴性预测值为90.9％,评估准确度为92.6％.结论 α×β值较大组别对应的临床FFR值更小,该项指标与心肌灌注效能之间具有较强敏感性,这与临床现象一致.提示α×β这一指标可定性定量描述冠心病心肌灌注效能,为辅助评价狭窄血管是否发生局域心肌灌注不足提供理论支持.