支架植入位置对狭窄血管段支架内再狭窄影响的力学分析

• 作 者: 何仕成 瞿凯 刘宛灵 邱菊辉 王贵学
• 机 构: 重庆大学生物工程学院生物流变科学技术教育部重点实验室血管植入物开发国家地方联合工程实验室
• 出 处: 医用生物力学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 血管内支架 动脉粥样硬化 支架内再狭窄 血流动力学 壁面剪切应力
• 基金项目: 国家自然科学基金项目(11572064,31771599);国家重点技术研发计划(2016YFC1102305,2016YFC1101101)

背景经皮冠状动脉介入作为治疗动脉粥样硬化等心血管疾病最有效的方式,近些年在临床上得到广泛应用,但血管晚期血栓和支架内再狭窄等问题却并没有得到彻底解决。研究表明,支架植入会使血管壁产生非生理性组织应力,支架植入后血管内血流动力学微环境的改变会诱发支架内再狭窄。支架植入位置的不同也会对血管内力学环境产生重要影响,但相关研究却少有报道。因此,深入了解支架植入不同位置对血管力学微环境的影响,对于临床上优化支架放置以及缓解支架内再狭窄有重要意义。方法采用有限元方法模拟了支架扩张过程中狭窄血管的力学响应,通过球囊损伤法构建了兔颈动脉狭窄模型,并根据支架与狭窄血管中心区域的相对位置构建了支架植入的近心、中心、远心三种模型,对术后血管内血流动力学特征进行了分析。随后将支架段血管划分为前、中、后三个区域,对三个区域内的血流动力学参数进行了与支架植入位置之间的等级相关性分析,探究了支架位置的变化对于支架不同区域血流动力学特征的影响,并通过血管形态学观察对计算结果进行了验证。结果（1）计算模拟结果显示,血管壁最大应力出现在支架前、后端,而低剪切应力、高震荡剪切等血流动力学特征主要出现在支架前端,在支架后端血流动力学特征不明显,因此支架前端血管出现再狭窄风险较高。（2）支架前端血流动力学特征与支架植入位置存在显著相关性(r_TAWSS=-0.718,r_OSI=0.898,r_RRT=0.818,P<0.01)。随着支架位置向远心移动,即从近心模型到远心模型,支架前端血管内膜增厚的程度加重,而支架中后端血管内膜增厚无显著差异,表明支架位置的变化对支架前端血管重构产生显著影响。结论支架植入会显著改变血管内的力学环境,在支架前端形成促动脉硬化斑块新生的区域,随着支架位置的不断靠后,支架前端对支架内再狭窄的影响更加显著。因此,临床支架介入术中需对支架的放置做进一步优化。