2.5　总结与展望

本章综合运用有限元方法、计算流体力学方法、计算机辅助建模、支架台架试验，对编织型支架治疗脑动脉瘤进行了计算固体力学和计算流体力学仿真，为通过数值仿真进行编织型支架治疗脑动脉瘤的手术规划提供了可行的方案。

本章提出了一种基于有限元方法，以血管中心线为路径，通过微导管和推送装置的配合，模拟编织支架在患者特异性脑动脉瘤载瘤动脉中释放过程的建模仿真流程，实现了对真实编织型支架释放过程的高度还原。证明了利用有限元方法对编织型支架在载瘤动脉中植入过程进行虚拟仿真的可行性，以及使用有限元方法预测血管变形和植入过程中血管内壁应力变化的潜力。过程中发现，LVIS Jr.支架外扩的端部在植入过程中进行推密操作时，会给血管内壁带来较大的应力，存在损伤血管的风险，手术过程需要格外小心，在支架从微导管中推出2/3前，不宜进行推密操作。

在第一种建模仿真流程的基础上进行优化，得到了一种更为快速的编织型支架在脑动脉瘤中释放后形态的有限元虚拟植入方案，并与3D打印模型中的LVIS支架的Micro CT扫描重建结果做了对比，证明了方法的可靠性和有效性。该方法相较于第一种，虽然并未还原真实的手术过程，但可以得到合理可靠的编织型支架释放后形态，也可以将血管壁定义为弹性材料，用以分析支架植入对于血管形态的影响。

基于前面两种方法，模拟了血流导向装置Tubridge支架分别在直血管动脉瘤模型和弯血管动脉瘤模型中的植入过程，对比分析了不同推密程度对于血流导向装置的释放形态、金属覆盖率及贴壁性的影响。根据仿真结果发现，随着推密程度的增加，支架向动脉瘤内壁的膨出增加，血流导向装置在瘤颈口的金属覆盖率也会增加，但位置始终主要集中在对应动脉瘤瘤颈口的中间1/3部分，在弯血管中植入血流导向装置时，瘤颈口的金属覆盖率较直血管中更低，在进行推密操作时，更易使血管壁向动脉瘤中膨出。(https://www.daowen.com)

对两种理想化血管动脉瘤模型植入血流导向装置前后的血液动力学变化进行了计算流体力学仿真，分析血流导向装置对于不同曲率载瘤动脉的血液动力学的影响，发现了血流导向装置能够明显降低血流对动脉瘤内壁的冲击，阻断射流，大幅降低动脉瘤瘤体的壁面切应力（直血管78%～89%，弯血管84%～87%），但对于动脉瘤瘤颈口的壁面切应力的降低则相对不明显（直血管13%～14%，弯血管32%～39%）。

本章提出的两种编织型支架虚拟植入方案，由于缺乏临床随访数据对支架形态的预测办法进行校验和优化，期望后期可以积累可靠的临床随访数据，优化释放过程中的参数设置，开展体外试验获取可靠的材料属性等数据，提高方案的可靠性和易用性。

本章提出的基于有限元方法的编织植入方法，为了降低建模难度、提高计算速度，采用了较多的简化假设。而在临床实践中，微导管的选择、导丝的选择、患者血管材料属性的差别、瘤颈口钙化等问题都可能会影响最终的释放效果。后续希望可以得到更多临床数据及真实产品的测试数据，做出更加接近真实支架释放过程的模拟。由于可以提供力的反馈信息，最终期望能将相关技术和经验推广到介入手术机器人的开发之中。

对于血液动力学的分析，更准确的边界条件、血液与血管壁的流固耦合、更符合真实血液的本构模型，都是后期工作值得追求的目标。但万变不离其宗，所有的目标最终都是为了一个目的，那就是更清楚地揭示动脉瘤生长、破裂、转归的机理，帮助改进介入治疗产品设计，优化手术方案，提高脑动脉瘤的治疗效果。