7.2.2 数值计算结果分析
（1）固体模型结果分析
给球囊内施加如图7-3（c）的压力后，支架和血管几何形态的变化情况如图7-5（a）—（f）所示，0 ～38 ms支架发生弹性形变，逐渐贴合血管并使其扩张，38～48 ms内球囊内压保持不变，此阶段支架主要发生塑性形变，支架形态变化缓慢，血管也被扩张至最大形状，随后球囊压力撤除，支架由于塑性变形保持形状不变，维持血管扩张状态。从图中可以看出，支架表面的整体应力水平远大于血管壁面，由于我们关注的是支架扩张后血管内力学微环境的变化，尤其是斑块区域的力学特点，因此支架应力应变不做过多分析。图7-6所示为支架扩张过程中，血管壁面等效应力分布变化云图。当支架刚开始接触血管时，由于斑块位置血管管腔狭窄，斑块前后两侧应力较大，斑块表面应力较小，随着支架进一步扩张，斑块处应力逐渐增大，血管管腔也随之变大，当支架完全扩张后，斑块内应力处于较低水平，血管壁面高应力出现在斑块前后两侧，尤其是在支架近段与斑块接触位置应力值最高如图7-6红色圆圈所示，最高应力达到2.4 MPa，同时，由于我们模型中使用的支架模型为闭环网状结构，从图中可以看出，血管壁面与支架丝直接接触位置的应力水平显著高于网格内血管壁面应力值。
图7-5 支架扩张过程。［引自：何仕成.血管内支架植入狭窄血管段不同位置对支架内再狭窄的影响［D］. 重庆:重庆大学, 2019.］
Figure 7-5 Stent expansion process.［Adapted from: He SC. Effects of different position of intravascular stent implantation in stenosed vessels on in-stent restenosis［D］. Chongqing: Chongqing university, 2019.］
图7-6 血管壁面等效应力分布（MPa）。［引自：何仕成.血管内支架植入狭窄血管段不同位置对支架内再狭窄的影响［D］. 重庆:重庆大学, 2019.］
Figure 7-6 Equivalent stress distribution of the vessel wall（MPa）. ［Adapted from: He SC. Effects of different position of intravascular stent implantation in stenosed vessels on in-stent restenosis［D］. Chongqing: Chongqing University, 2019.］
（2）血液动力学分析(https://www.daowen.com)
通过参数化建模和基于有限体积法瞬态计算后，我们分析了支架植入后血管内血流动力学特征，图7-7（a）—（d）显示了舒张期血液流速峰值时，血管内WSS、流线、SSR和涡流分布云图，血液从血管左侧入口流入，（e）—（f）给出了单个心动周期内管壁TAWSS、OSI和RRT分布云图。从图7-7（a）中可以看到支架段血管壁面血流动力学特征明显，整体上支架入口处WSS较低，沿血流方向逐渐升高并在距离出口第3个单元处达到峰值，随后WSS在出口处降低，即支架中段WSS整体水平较高。支架丝附近WSS较低，尤其是在连接杆附近，支架丝顶端近壁面WSS高于侧面WSS值，这是由于支架丝整体影响了血液的流动，血液在支架丝附近流速较慢，但在支架丝顶部流速升高，从而使得该区域WSS较高。图7-7（b）为拟合的流线云图，可以发现血管中心轴线区域血流速度符合圆管内牛顿流体的流动特点，在血管壁面尤其是支架丝附近流速很低，在支架入口处出现了显著的低速扰动流。
图7-7 血流动力学参数分布云图。（a）WSS。（b）流线。（c）SSR。（d）涡流。（e）TAWSS。（f）OSI。（g）RRT。［引自：何仕成.血管内支架植入狭窄血管段不同位置对支架内再狭窄的影响［D］. 重庆:重庆大学, 2019.］
Figure 7-7 Distribution map of hemodynamic parameters.（a）WSS.（b）streamline.（c）SSR.（d）vortex core.（e）TAWSS.（f）OSI.（g）RRT.［Adapted from: He SC. Effects of different position of intravascular stent implantation in stenosed vessels on in-stent restenosis［D］. Chongqing: Chongqing University, 2019.］
为了进一步揭示血管壁面低速扰流区域的分布，图7-7（d）可以看到低速涡流区域主要出现在支架入口端，另外在出口区域和支架丝尤其是连接杆区域也出现了少量的低速涡流。图7-7（c）可以看出近壁面区域低SSR主要出现在支架近前端，而高SSR主要出现在支架丝顶部和血管出入口壁面。7-7（e）图中TAWSS分布与图7-7（a）中WSS分布特点基本一致。OSI分布图7-7（f）可以看出在支架丝附近血流出现较明显的震荡，而在支架入口端OSI显著高于其他区域，说明血液流入支架段血管时出现显著震荡，与图7-7（d）中涡流分布保持一致。前文已说明RRT分布与OSI基本保持一致，从图7-7（g）中可以发现，OSI较高的区域，RRT相应也保持较高水平，对于整个支架段，高RRT主要出现在支架入口段血管和支架丝附近，同时支架出口端面也存在较高RRT区域。
为了更好地分析支架段血管不同区域的血流动力学特征，我们提取了支架区域若干个横切面如图7-8（a）所示，并统计分析了各横切面TAWSS和SSR的大小。由于前面的结果反映出支架近远端和支架丝附近血流动力学特征明显，因此在近远端设置了较多的横切面，而在支架中段区域，相邻横切面分别位于支架支撑杆和连接杆处，横切面从血管入口处开始分别计数为1至25。图7-8（b）和（c）分别是各个横切面上TAWSS和SSR均值的大小，可以发现它们在支架入口附近数值整体水平都要显著低于其他区域。在支架中段区域，TAWSS和RRT都表现出均匀波动的特点，支撑杆上数值较大而连接杆处数值较小，在支架出口处TAWSS急速下降而RRT显著升高，这与前面分析一致。
图7-8 采集不同横切面血流动力学参数。（a）横切面位置。（b）各截面上TAWSS数值大小。（c）各截面上RRT数值大小。［引自：何仕成.血管内支架植入狭窄血管段不同位置对支架内再狭窄的影响［D］. 重庆:重庆大学, 2019.］
Figure 7-8 Acquisition of hemodynamic parameters at different cross sections.（a）Cross sections position.（b）The numerical values of TAWSS on each cross section.（c）The numerical values of RRT on each cross section. ［Adapted from: He SC. Effects of different position of intravascular stent implantation in stenosed vessels on in-stent restenosis［D］. Chongqing: Chongqing University, 2019.］