组织工程血管支架的低温沉积制造技术研究

发布时间：2022-02-16 08:50

　　各类心血管疾病和外伤导致的血管损伤,是威胁人类健康的重要疾病之一,血管移植是主要的临床治疗手段,替代天然/人工合成血管移植物的组织工程血管移植物（TEVG）是血管移植的方向。而实现血管支架的产业化及个性化制造,对TEVG进入临床应用具有重要的意义。血管的结构具有复杂和多样化的特点,而目前常用的设计和加工血管支架的方法比较简单,无法满足上述要求。本论文将快速成形技术引入这一研究领域,配合计算机辅助设计（CAD）,利用低温沉积制造（LDM）工艺制作血管支架,并对支架的表观特征、物理特性和生物相容性展开研究。论文首先从材料、设计和加工方法三个方面系统地分析了血管支架的研究现状,介绍了快速成形工艺在医学领域中的应用情况,提出通过LDM工艺制作传统的直圆管支架和结构较复杂的单分支血管支架及树状血管网支架。以血管的解剖学和生理学为基础,结合血流动力学理论,分析动脉分支血管血液流动的阻力分配,为血管分支形态提供了生物力学解释；以最小能量消耗为目标对血管分支形态实施优化设计；辅以计算流体力学进行分支血管内的流场仿真分析,以指导CAD数字模型的构建。低温沉积制造过程实质上就是由计算机三维模型转换为数控信... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 组织工程血管支架的作用及要求
    1.3 血管支架制造的国内外研究现状
        1.3.1 血管支架的材料
        1.3.2 血管支架的三维结构设计
        1.3.3 血管支架的成形方法
    1.4 快速成形技术
        1.4.1 RP技术原理及典型工艺
        1.4.2 RP技术在医学领域的应用
    1.5 本论文的意义及主要研究内容
第2章 分支血管支架的结构设计研究
    2.1 引言
    2.2 血管解剖学及生理学分析
        2.2.1 动脉基本特征
        2.2.2 毛细血管基本特征
        2.2.3 静脉基本特征
    2.3 血流动力学分析和结构设计
        2.3.1 动脉分支血管血液流动阻力的分配
        2.3.2 血管分支形态的最小能耗优化设计
    2.4 计算流体动力学分析和结构设计
    2.5 本章小结
第3章 血管支架的低温沉积制造研究
    3.1 引言
    3.2 低温沉积制造(LDM)工艺简介
        3.2.1 LDM系统组成
        3.2.2 LDM工艺流程
    3.3 直圆管支架的制作
        3.3.1 数字模型方案设计及实施
        3.3.2 浆料丝的冷却固化研究
    3.4 分支血管支架的制作
    3.5 本章小结
第4章 低温沉积制造的成形参数研究
    4.1 引言
    4.2 影响支架壁厚的成形参数研究
        4.2.1 壁厚的表征
        4.2.2 壁厚与速度比参数
        4.2.3 壁厚与温度参数
    4.3 影响支架微孔结构的成形参数研究
    4.4 支架壁面粘接问题研究
        4.4.1 浆料丝的粘接机理
        4.4.2 壁面粘接与温度参数
    4.5 本章小结
第5章 支架的物理特性和生物相容性研究
    5.1 引言
    5.2 支架孔隙率和水渗透性的表征与调控
        5.2.1 表征方法
        5.2.2 实验及讨论
    5.3 支架力学性能的表征与调控
        5.3.1 血管支架力学性能要求
        5.3.2 实验及讨论
    5.4 支架生物相容性研究
        5.4.1 大鼠脂肪干细胞的分离和培养
        5.4.2 支架预处理及细胞和支架共培养
        5.4.3 CD34免疫荧光检测
        5.4.4 结果及讨论
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺PLGA管状支架的构建及其生物力学性能[J]. 李双燕,王曙东,张幼珠,王红卫,邱鹏.  合成纤维. 2009(11)
[2]类人胶原蛋白-透明质酸血管支架的性能及生物相容性[J]. 孙秀娟,范代娣,朱晨辉,马晓轩,骆艳娥,陈岚,郭佳庆.  生物工程学报. 2009(04)
[3]组织工程支架的低温沉积制造工艺参数研究[J]. 索海瑞,岳秀艳,史廷春,姜睿智,邱建辉,蔡建辉,王秋君,李艳蕾.  机电工程. 2009(03)
[4]小口径微孔聚氨酯人造血管生物力学性能研究[J]. 周飞,徐卫林,欧阳晨曦,林玲,许海叶,陈玉波.  医用生物力学. 2008(04)
[5]小口径组织工程血管支架的研究与展望[J]. 王曙东,李双燕,张幼珠.  苏州大学学报(工科版). 2008(02)
[6]以脱细胞犬动脉为基质的血管支架体外再细胞化[J]. 涂秋芬,张怡,吴江,葛冬霞,李艳,陈槐卿.  航天医学与医学工程. 2007(05)
[7]血管组织工程的进展[J]. 刘庆阳,谷涌泉,吴英锋,王连才,姜明,张建,汪忠镐,陈兵,杨松林,宋业光.  中国美容医学. 2007(09)
[8]聚羟基丁酸己酸酯/聚碳酸亚丙酯共混材料作为血管组织工程支架的性能特征[J]. 张玲,敖强,贺庆,王干,奚静,公衍道,张秀芳.  中国组织工程研究与临床康复. 2007(35)
[9]血管组织工程支架材料的研究进展[J]. 刘国锋,杨大平,郭铁芳,郝晨光,马辉,王冬艳.  哈尔滨医科大学学报. 2007(03)
[10]具有三层管壁结构组织工程血管支架的生物力学性能[J]. 陶梅,张磊,向虎,林峰,卢清萍,周建业.  中国生物医学工程学报. 2006(06)

博士论文
[1]组织工程动脉血管组织构建的初步实验研究[D]. 刘庆阳.中国协和医科大学 2005

硕士论文
[1]静电纺PLA/丝素—明胶复合管状支架的构建及其性能[D]. 王曙东.苏州大学 2009
[2]人造血管水渗透仪的设计及其渗透性表征的实验研究[D]. 贾立霞.东华大学 2004



本文编号：3627683