主动脉的内膜力学特性及置换术风险评估研究

发布时间：2020-04-01 09:36

【摘要】：主动脉是人体循环的重要组成部分,是体循环的动脉主干。当主动脉形成夹层,并累及至胸腹主动脉时,就将引发胸腹主动脉夹层动脉瘤。夹层动脉瘤被视为心血管疾病中的灾难性危重急症,严重威胁患者的生命。因此,围绕主动脉的力学特性及置换术风险评估的研究,对术前的夹层破裂风险评估及术中的手术操作改进、预后等方面都具有重要意义。本文以北京安贞医院术中被替换下来的48例升主动脉前壁样本及231例全胸腹主动脉置换术患者病例资料为研究对象,测试了主动脉前壁的力学特性,并对胸腹主动脉置换术早期并发症进行研究,具体工作为:1.主动脉壁力学特性研究研究针对人体动脉壁内膜部分展开,为获取人体升主动脉力学性质,利用单轴拉伸系统,设计升主动脉壁压破及拉伸试验方案。简单压破法用来测试垂直动脉壁方向的力,获取动脉壁的最大压破力,用于研究夹层、动脉瘤的破裂风险。单轴拉伸试验方案用来测试平行动脉壁方向的力,获取动脉壁在周向、纵向的延展性及最大断裂力,用于研究夹层等疾病破口撕裂风险。研究结果表明:内膜厚度平均为1.185mm,平均最大压破力为12.175N,人体升主动脉动脉壁最大压破力与厚度正相关;内膜的周向与纵向的应力-应变均呈非线性曲线关系,并存在各向异性;内膜的纵向最大拉伸断裂应力大于周向,初始弹性模量分别为1104 kPa、787 kPa。因此,在对主动脉壁破裂风险评估及建立主动脉壁本构方程时应考虑厚度;在夹层、动脉瘤扩张初期,原发破口易沿纵向继续撕裂。2.胸腹主动脉置换术早期并发症研究研究针对2009年6月至2016年6月期间首都医科大学附属北京安贞医院心外科的病例数据展开,统计置换术患者信息并进行相关风险因素分析。依次完成描述性统计分析,利用T检验、方差分析、卡方分析,验证相关风险因素或指标,通过逻辑回归建立术前评估系统。研究结果表明置换术患者男女比例7:3,平均年龄30.25岁,平均手术时长9.515小时。胸腹主动脉置换术术后并发症出现率为50.2%,其中重大并发症出现率为3.8%;男性、年龄大于50、高血压患者、手术时间大于10小时、有开胸史或腔内修复术史都将增加患者术后并发症的风险;构建肾部、肺部、肝脾三种并发症判定模型,模型准确率分别为76.8%、85.5%、74.4%,ROC曲线下面积为0.787、0.747、0.688。
【图文】：

材料样本

图 2-1 材料样本Figure 2-1 Samples of the test主动脉内膜信息，首先测量所有样本厚度信试的方式完成升主动脉内膜试验，获取内膜膜力学特性信息，试验设计从内膜的垂直、，依次设计了简单压破法和单轴拉伸试验方方向的力学信息，得到内膜的最大压破力。膜方向的力学信息，得到内膜在周向、纵向单压破试验和单轴拉伸试验两种试验方法。 5944 试验机，最大承受载荷力 50N，最高

压破,内膜,锚定结构,覆膜支架

图 2-2 电子数显千分尺Figure 2-2 The digital micrometer试验试验以腹主动脉覆膜支架纺布径向压破试验测试标准为基沟通，反复试验后确定具体试验方案。试验中使用经制备尽可能保持样本原有形态的基础上，完成将内膜中已撕裂所用组件分别为圆形中空盖片及其固定件，，中空结构的承破杆，所有组件为自主设计并制作。压破杆头部为半径会直接损伤内膜片，尾部为与传感器直接连接的锚定结构误差。简单压破试验状态如图 2-3 所示，测试样本通过固片与承受杆之间，内膜下方为承受杆，承受杆的中心与正重合，保证试验过程中，承受杆不会阻碍压破杆向下运动mm/min[27]的恒定速度垂直挤压原始样本，当内膜片发生
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R654.2;R318.01

【参考文献】