血管支架血流動(dòng)力學(xué)性能體外測(cè)試裝置的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-09 05:46
隨著人民生活方式的轉(zhuǎn)變和社會(huì)逐步進(jìn)入老齡化,冠心病已經(jīng)成為危害人類健康的主要?dú)⑹种。冠心病目前最主要的治療方式之一是支架植入術(shù),但支架內(nèi)再狹窄是支架植入術(shù)的主要缺陷。血流動(dòng)力學(xué)狀況與支架內(nèi)再狹窄密切相關(guān),因此對(duì)植入支架后血管內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)的研究顯得尤為重要。為探究再狹窄與血流動(dòng)力學(xué)因素的關(guān)系,本文以血管支架耦合系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)脈動(dòng)流下的速度和壁面剪應(yīng)力情況進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)研究,取得如下研究成果:(1)提出一套血管支架耦合系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)體外測(cè)試的方法。首先,利用蠕動(dòng)泵產(chǎn)生的脈動(dòng)流來(lái)模擬人體心臟泵血的血流,通過(guò)加壓裝置來(lái)補(bǔ)償回路中的壓力,使模擬血液的流量和壓力特性與人體血液高度類似。然后利用高速CCD技術(shù)并結(jié)合粒子圖像測(cè)速技術(shù),來(lái)測(cè)量模擬血管內(nèi)的速度場(chǎng)分布。(2)搭建了血管支架血流動(dòng)力學(xué)性能的測(cè)試裝置。以壓力變送器、流量傳感器、信號(hào)變送器、數(shù)據(jù)采集卡、高速CCD和模擬血管以及其他硬件,完成整個(gè)測(cè)試裝置的硬件設(shè)計(jì)。以LabVIEW為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),利用數(shù)據(jù)采集卡完成對(duì)傳感器的信號(hào)采集、分析處理與報(bào)表生成。(3)基于本套自主設(shè)計(jì)的裝置,對(duì)狹窄血管、血管支架耦合系統(tǒng)、正常血管進(jìn)行測(cè)試分析。獲得測(cè)試結(jié)...
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 冠心病及其治療
1.3 血管支架技術(shù)
1.3.1 血管支架發(fā)展簡(jiǎn)介
1.3.2 支架術(shù)后再狹窄
1.3.3 預(yù)防ISR的血流動(dòng)力學(xué)研究
1.4 血管支架耦合系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.4.1 數(shù)值模擬方法研究進(jìn)展
1.4.2 臨床與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展
1.4.3 體外實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展
1.5 課題立題依據(jù)與主要研究?jī)?nèi)容
1.5.1 課題立題依據(jù)
1.5.2 課題的經(jīng)費(fèi)來(lái)源
1.5.3 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 血管支架耦合系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)理論分析
2.1 血流動(dòng)力學(xué)概述
2.2 血管支架耦合系統(tǒng)各部分組成力學(xué)性質(zhì)
2.2.1 血液
2.2.2 血管
2.2.3 支架
2.3 血液流動(dòng)模型
2.3.1 牛頓流體的Poiseuille流動(dòng)
2.3.2 Womersley理論
2.4 壁面剪應(yīng)力
2.5 本章小結(jié)
第三章 測(cè)試平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
3.1 功能需求
3.2 總體方案設(shè)計(jì)
3.2.1 電化學(xué)方案
3.2.2 高速CCD方案
3.2.3 兩種方案的比較
3.3 關(guān)鍵技術(shù)
3.3.1 高速CCD技術(shù)
3.3.2 圖像處理技術(shù)
3.3.3 虛擬儀器技術(shù)
3.4 本章小結(jié)
第四章 側(cè)試平合硬件與軟件設(shè)計(jì)
4.1 硬件設(shè)計(jì)
4.1.1 動(dòng)力發(fā)生裝置
4.1.2 血管支架耦合系統(tǒng)
4.1.3 CCD觀測(cè)模塊
4.1.4 壓力與流量傳感器模塊
4.1.5 回路模塊
4.2 軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 軟件需求分析
4.2.2 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)
4.3 軟硬件測(cè)試與濾波
4.3.1 測(cè)試
4.3.2 濾波
4.4 本章小結(jié)
第五章 測(cè)試平臺(tái)原型與血流動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
5.1 系統(tǒng)原型與圖像處理
5.2 狹窄血管血流動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
5.2.1 拉法爾型狹窄血管實(shí)驗(yàn)
5.2.2 交錯(cuò)型狹窄血管實(shí)驗(yàn)
5.3 耦合系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.2 結(jié)果討論
5.4 正常血管血流動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
5.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4.2 結(jié)果討論
5.5 WSS對(duì)比分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3530042
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【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 冠心病及其治療
1.3 血管支架技術(shù)
1.3.1 血管支架發(fā)展簡(jiǎn)介
1.3.2 支架術(shù)后再狹窄
1.3.3 預(yù)防ISR的血流動(dòng)力學(xué)研究
1.4 血管支架耦合系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.4.1 數(shù)值模擬方法研究進(jìn)展
1.4.2 臨床與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展
1.4.3 體外實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展
1.5 課題立題依據(jù)與主要研究?jī)?nèi)容
1.5.1 課題立題依據(jù)
1.5.2 課題的經(jīng)費(fèi)來(lái)源
1.5.3 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 血管支架耦合系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)理論分析
2.1 血流動(dòng)力學(xué)概述
2.2 血管支架耦合系統(tǒng)各部分組成力學(xué)性質(zhì)
2.2.1 血液
2.2.2 血管
2.2.3 支架
2.3 血液流動(dòng)模型
2.3.1 牛頓流體的Poiseuille流動(dòng)
2.3.2 Womersley理論
2.4 壁面剪應(yīng)力
2.5 本章小結(jié)
第三章 測(cè)試平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
3.1 功能需求
3.2 總體方案設(shè)計(jì)
3.2.1 電化學(xué)方案
3.2.2 高速CCD方案
3.2.3 兩種方案的比較
3.3 關(guān)鍵技術(shù)
3.3.1 高速CCD技術(shù)
3.3.2 圖像處理技術(shù)
3.3.3 虛擬儀器技術(shù)
3.4 本章小結(jié)
第四章 側(cè)試平合硬件與軟件設(shè)計(jì)
4.1 硬件設(shè)計(jì)
4.1.1 動(dòng)力發(fā)生裝置
4.1.2 血管支架耦合系統(tǒng)
4.1.3 CCD觀測(cè)模塊
4.1.4 壓力與流量傳感器模塊
4.1.5 回路模塊
4.2 軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 軟件需求分析
4.2.2 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)
4.3 軟硬件測(cè)試與濾波
4.3.1 測(cè)試
4.3.2 濾波
4.4 本章小結(jié)
第五章 測(cè)試平臺(tái)原型與血流動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
5.1 系統(tǒng)原型與圖像處理
5.2 狹窄血管血流動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
5.2.1 拉法爾型狹窄血管實(shí)驗(yàn)
5.2.2 交錯(cuò)型狹窄血管實(shí)驗(yàn)
5.3 耦合系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.2 結(jié)果討論
5.4 正常血管血流動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
5.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4.2 結(jié)果討論
5.5 WSS對(duì)比分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3530042
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