有限元分析告訴你血管支架并非“定時炸彈”
據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計,心血管疾病是全球頭號健康殺手。心血管疾病是由于心臟和腦動脈狹窄及堵塞,導致血液不能流入心臟或大腦。最常見原因是在心臟或腦部供血血管內(nèi)壁上堆積有脂肪層。當動脈完全阻塞后,就會出現(xiàn)心臟病發(fā)作或中風。目前最常用的治療方式是介入治療,即使用血管支架。

那么血管支架是什么原理?
我們經(jīng)常聽到“血管支架”這個詞,但是對于原理卻知之甚少。血管支架,其實是一種疏通動脈血管的醫(yī)療介入物。主要材料有:金屬、鍍膜和可溶性材料等。真正植入血管的其實是包裹了金屬支架的球囊,支架植入心臟后,將球囊充氣,用大約10 倍大氣壓的壓力將金屬支架撐開,使支架融合進入血管的內(nèi)膜。
也就是說,本來心血管疾病的患者血管出現(xiàn)堵塞,植入血管支架后,人為的將患者的血管“撐”起來了?;蛘吣憧梢韵胂筮@里有一個不通暢的水管,水管內(nèi)部堵塞了,水流無法正常通過。這時候,人為的在這段水管中,加入了一個金屬的中空的管子,于是水流就可以暢通了。

血管支架是“定時炸彈”嗎?
曾經(jīng)有一段時間,關于血管支架的安全爭議甚囂塵上。有一篇文章《可怕的心臟支架,讓我們重新認識缺德手術》在朋友圈被廣泛轉(zhuǎn)發(fā)。文章中提到:“這種在中國普遍使用的手術在國外七八十年代就淘汰了,中國人拿過來還叫高科技?!薄白鐾炅诉@個手術后,就意味著在身體里埋藏了一顆定時炸彈”……
盡管此文的觀點完全站不住腳,也有很多醫(yī)學專家對此進行了辟謠。但其之所以能夠大量轉(zhuǎn)發(fā)也顯示了普通患者對血管支架安全性的擔憂。
事實上,血管支架在設計時經(jīng)過了各種仿真分析,技術已經(jīng)很成熟。國內(nèi)外的科學家一直在不斷地進行研究分析,以提高支架質(zhì)量,并延長其使用壽命。支架需要有足夠的柔韌性,以引導血管彎曲,但還有足夠的強度來保持動脈開放,而不會因血管中的血液持續(xù)泵送而導致加載循環(huán)失敗。
由于支架的失效會導致災難性的結(jié)果,因此支架要經(jīng)過廣泛的測試和嚴格的設計標準,包括:1)將支架壓接在氣囊導管上2)氣囊加壓時支架膨脹3)彎曲試驗以確保靈活性 4) 疲勞研究,以確保設備的壽命
MSC 的有限元仿真分析技術為專家們提供了諸多新思路:1)非線性分析能力,能夠解決大變形、大應變問題和精確的回彈計算2)材料建模與分析,用于支架的金屬、塑料或形狀記憶合金模型材料和用于氣球和組織的彈性體材料模型3)強大的接觸分析能力,用于研究血管成形術,模擬球囊、支架和血管之間的接觸。

未來,血管支架將朝著更優(yōu)異的支撐能力、更好的生物相容性,以及更長的使用壽命方向努力。