3.7 总结与展望
本章利用有限元仿真研究TEVAR术后覆膜支架与主动脉血管壁相互作用引起新发破口的力学机制,并将此方法用于TEVAR治疗主动脉夹层的手术规划研究。
通过对覆膜支架植入患者特异性胸主动脉夹层的建模与仿真,发现主动脉弓的最大米塞斯应力分布及大小与覆膜支架裸支架释放位置相关,分布在裸支架及第一节细小镍钛合金环与血管接触处,该作用力的长期存在可能是这个部位出现新发破口的原因,应尽量使覆膜支架近端裸支架释放在主动脉弓上分支血管开口内,减小主动脉夹层壁面损伤。
通过对c-TAG、Valiant及Talent三种覆膜支架植入后的情况进行对比,发现三款覆膜支架均能成功释放且支架贴壁性能良好,相对于Valiant及Talent覆膜支架,c-TAG覆膜支架对血管壁的米塞斯应力较小。(https://www.daowen.com)
通过对比不同径向放大率下的血管应力分布及大小情况得知,支架对血管壁的最大米塞斯应力与径向放大尺寸在一定范围内符合线性函数关系式。覆膜支架的径向放大率对主动脉上的最大米塞斯应力分布影响较弱,但对主动脉上的最大米塞斯应力影响较为明显,相对于弹性回直力,径向支撑力在造成新发破口的过程中起主导作用。
有限元方法越来越多地被用在心血管外科手术规划和风险评估中。运用有限元仿真实现虚拟腔内介入治疗手术,可以较为准确地评估和预测手术结果,对临床手术规划具有指导意义,有利于实际手术的顺利实施,降低手术风险,减少并发症。实际人体结构复杂,就目前来说,想要完全模拟人体内环境是具有很大难度的,在本数值模拟研究中也有许多局限性:首先,模型采用厚度一致的线弹性血管壁模型,并不能有效反映人体复杂的真实情况,具有患者特异性生物材料属性的血管模型还需要进一步的研究开发;其次,本研究只考虑支架与血管壁之间的相互作用,并未考虑血流、血压等因素对支架及主动脉夹层血管壁面造成的影响;最后,覆膜支架与血管壁之间存在力学生物学方面的长期作用,而数值模拟时间较短,无法完全模拟TEVAR术后支架在人体内漫长而复杂的作用过程。
未来需在血管三维几何模型建立、血管壁本构模型、模型网格划分及血流影响等方面进一步改进仿真方法,以期能够更加高效和更加准确地评估TEAVR术后支架对血管壁的作用力,为临床风险评估和手术规划提供更准确的信息。