窦管交界锥度对生物瓣影响的脉动流实验研究EI北大核心CSCD

为了探究窦管交界直径呈现不同锥度角对于人工生物瓣膜性能的影响,对窦管交界不同锥度角的主动脉根部模型进行脉动流实验研究。通过三维打印方法制作窦管交界锥度角分别为0度、1度、3度和5度的4组主动脉根部模型。将人工生物瓣膜装配在主动脉根部模型上,在脉动循环模拟系统中进行不同心搏出量条件下的脉动流实验测试。心率设定为70次/分,脉动流流动速率分别为2~7 L/min。在每个脉动流流动速率条件下测试10个心动周期并将结果取平均值。实验结果显示,主动脉根部窦管交界不同锥度的模型,跨瓣压差符合国内标准,均在10 mm Hg之内;窦管交界锥度对于返流百分比存在影响,较小的窦管交界锥度有利于降低返流百分比;在心搏出量较小的情况下,较小的窦管交界锥度有利于增大有效开口面积,而在心搏出量较大的情况下,较大的窦管交界锥度有利于增大有效开口面积。实验结果表明,在临床手术过程中,对于心搏出量较低的情况,建议多考虑较小的窦管交界锥度;而对于心搏出量较高的情况,建议多考虑较大的窦管交界锥度。     

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,比较不同结构尺寸对术后主动脉瓣运动同步性和关闭性能的影响。结果 置换瓣叶的闭合滞后于自体瓣叶,自体瓣叶贴合于置换瓣叶游离缘下方2 mm处。术后6年出现明显AI。增加瓣叶高度不能改善术后效果,且会增加瓣叶的最大应力。增加游离缘长度10%能够改善术后效果,当游离缘增加15%,会造成主动脉瓣过长,导致主动脉瓣产生不良的贴合。凹型主动脉瓣较传统结构更有利于瓣叶对合,能够有效降低最大应力20%,效果最佳。结论 儿童行SAVR术后,会使瓣叶运动不同步,对合点发生偏移,术后6年出现AI现象。建议裁剪为增加游离缘长度10%的凹型结构,不建议增加瓣叶高度。     

心室内隧道的补片形状设计及有限元分析

目的 探究心室内隧道(intraventricular tunnel, IVT)构建术的补片形状对右心室双出口矫治术力学性能的影响。方法 基于理想化IVT模型,设计二维IVT补片。根据转弯部分菱形补片长短轴不同,建立长短轴比分别为1∶0.625、1∶0.3、1∶0.2、1∶0.15、1∶0.125、1∶0.1共计6组补片模型,利用有限元分析方法对补片缝合、保持、撑起为三维IVT模型的过程进行数值模拟。结果 6组补片模型的缝合缘最大应力主要集中在转弯部分菱形锐角边缝合处;随着补片长短轴比增大,IVT缝合缘最大应力先减少后增大,体积呈现增大的趋势,隧道两端压差呈现先减小后增大的趋势。菱形长短轴比为1∶0.15补片的表面应力分布均匀,且缝合缘上最大应力最小,同时对右心室体积侵占较小,隧道两端的压差较小。结论 IVT补片形状对IVT缝合缘应力、右心室体积及隧道压差有影响,而且不是单调变化。菱形长短轴比为1∶0.15的补片缝合效果在所建模型中相对较好。