3.3 支架植入主动脉弓不同位置的研究
本节研究覆膜支架的裸支架在不同区域释放对血管米塞斯应力分布产生的影响。选择同一种型号和规格的覆膜支架在同一个主动脉夹层患者的三个不同主动脉弓位置处释放时主动脉上的最大米塞斯应力进行分析,选取当覆膜支架释放处于稳定状态时血管上的最大米塞斯应力值的大小和位置作为评估主动脉夹层出现新发破口的一个判据。覆膜支架的释放位置必须使覆膜盖住夹层位置,所以根据主动脉弓的分区情况(图3-8b),选取A、B、C三种不同释放位置的情况:Case A为裸支架进入主动脉弓的2区域,Case B为覆膜恰好覆盖住主动脉弓的2区域,Case C为覆膜完全覆盖住主动脉弓的2区域且裸支架到达0区域。三种情况下的主动脉上的米塞斯应力分布和覆膜支架所在的具体位置如图3-8所示。当覆膜支架释放达到稳态时,A、B、C三种情况下其对应的最大米塞斯应力分别为0.485 MPa、0.484 MPa、0.559 MPa。三种情况的结果显示,主动脉上的最大米塞斯应力分布在覆膜支架的两端,多位于裸支架与主动脉接触处,且当覆膜支架在2区域附近释放时,血管应力值相对较小。为了减小主动脉上所受的最大米塞斯应力,根据有限元模拟结果,可以找到覆膜支架最优的释放区域。

图3-8 覆膜支架在三种不同释放位置时主动脉上米塞斯应力的分布情况(https://www.daowen.com)
有限元模拟的结果显示,如果覆膜支架释放后,裸支架卡在某些特殊区域,则支架的最终释放形态及对血管的米塞斯应力影响会有较大差别,例如裸支架释放进入头臂干或者在头臂干与左颈总动脉之间达到稳态时,血管最大米塞斯应力小于裸支架贴近左锁骨下动脉处;如果裸支架顶在升主动脉与侧支血管交接处附近,会导致血管的米塞斯应力值变大,达到1~2 MPa,且覆膜支架释放后形态扩展不充分。
本节利用有限元方法对Stanford B型主动脉夹层病例进行覆膜支架的虚拟治疗,研究覆膜支架释放位置对主动脉壁上应力分布的影响,探讨由此引发的主动脉夹层覆膜支架治疗后出现新发破口的力学机制。研究中,血管最大米塞斯应力可以作为评估新发破口的参考指标,由此获得以下主要结论:当释放后的覆膜支架与主动脉壁的相互作用达到稳定状态时,覆膜支架的释放位置对主动脉上最大米塞斯应力分布的影响较弱,均分布在与裸支架或者覆膜支架起始端起固定作用的细小镍钛合金支架环接触处,此位置对破口的封堵起到重要作用。在此位置血管壁所受到的应力较大,易引起新发破口,故相对应的近心端新发破口的发生率显著高于远心端;覆膜支架近心端的释放位置对主动脉上米塞斯应力的影响较为明显。当覆膜支架的裸支架波峰位置在血管壁,尤其是主动脉弓与血管分支连接区域时,最大米塞斯应力较大,而过大的米塞斯应力更易戳破血管造成新发破口,故覆膜支架的释放位置与新发破口的发生率存在一定联系,在临床上也要避免在此位置进行支架释放。