3.6.2　有限元仿真方案

为了获得主动脉应力大小和量化主动脉损伤，仿照TEVAR过程在Abaqus 6.1.4中进行有限元仿真。本研究中使用的覆膜支架计算模型是使用Pro/ENGINEER软件创建的。支架环本构模型选择Abaqus内置的镍钛合金超弹性本构模型作为支架金属丝的本构关系。将支架金属丝部分设置为各向同性、均匀、不可压缩的材质。支架金属丝网格采用六面体单元，单元子类型是C3D8R。覆膜支架附着的膜材料为涤纶，将其定义为各向同性的壳体。覆膜作为膜单元进行有限元网格划分，单元类型为M3D4R，杨氏模量为1 840 MPa。主动脉血管壁为各向同性线弹性模型，厚度为1.5 mm（根据术前超声心动图测量），杨氏模量为2.5 MPa。TEVAR的有限元仿真方法与前面相同。在TEVAR手术模拟中，移植物的近端着陆区被定义为第二主动脉弓分支附近的位置（图3-16），类似于人类患者左锁骨下动脉附近的着陆区。对每个病例覆膜支架植入过程进行6次模拟，以进行统计分析。计算并记录每个模型的血管最大米塞斯应力。当模拟时间达到10 s时，覆膜支架和主动脉已经达到稳定状态，血管最大米塞斯应力位置基本没有变化，每时间步之间的差异小于0.005 MPa。血管最大米塞斯应力测量结果以平均±标准差表示，组内采用t检验进行比较。显著性水平设为P值＜0.05。

图3-17　覆膜支架植入后犬主动脉所受应力分布(https://www.daowen.com)

图3-18　1号犬和2号犬血管最大米塞斯应力对比

在所有的TEVAR模拟中，覆膜支架成功地与主动脉壁接触而没有滑移。并且在所有的模拟中，在覆膜支架植入后，血管最大米塞斯应力位置在覆膜支架和主动脉壁面接触稳定后基本无变化。在1号犬中，覆膜支架近端裸支架植入降主动脉大弯侧，在稳定后的模拟中，血管最大米塞斯应力位置均出现在主动脉弓的大弯侧，即近端裸支架顶端与主动脉弓大弯侧接触的位置。在1号犬的7次TEVAR模拟中，血管最大米塞斯应力位置均在大弯侧，如图3-17a所示。即使远端支架放大率达到50%，血管最大米塞斯应力也出现在近端裸支架与血管接触处，而不是在尺寸过大的远端着陆区。在2号犬的主动脉中，释放后近端裸支架在第二主动脉分支里，裸支架顶端未接触内膜壁（图3-17b），在这个位置，覆膜支架向主动脉大弯侧的挤压明显弱于1号犬。1号犬的血管所受最大米塞斯应力为（0.415±0.210）MPa，2号犬血管所受最大米塞斯应力为（0.200±0.160）MPa，两只犬最大米塞斯应力比较如图3-18所示。在两只犬模型中，当覆膜支架植入稳定后，血管最大米塞斯应力均发生在近端裸支架和主动脉大弯侧接触处，而不是在尺寸过大的远端着陆区，此处支架对血管产生的米塞斯应力明显高于覆膜支架其他位置，这种典型的血管最大米塞斯应力分布情况在两个犬类TEVAR有限元仿真模型中均有发现。