組織工程血管支架的低溫沉積制造技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-16 08:50
各類心血管疾病和外傷導(dǎo)致的血管損傷,是威脅人類健康的重要疾病之一,血管移植是主要的臨床治療手段,替代天然/人工合成血管移植物的組織工程血管移植物(TEVG)是血管移植的方向。而實(shí)現(xiàn)血管支架的產(chǎn)業(yè)化及個(gè)性化制造,對(duì)TEVG進(jìn)入臨床應(yīng)用具有重要的意義。血管的結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜和多樣化的特點(diǎn),而目前常用的設(shè)計(jì)和加工血管支架的方法比較簡單,無法滿足上述要求。本論文將快速成形技術(shù)引入這一研究領(lǐng)域,配合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD),利用低溫沉積制造(LDM)工藝制作血管支架,并對(duì)支架的表觀特征、物理特性和生物相容性展開研究。論文首先從材料、設(shè)計(jì)和加工方法三個(gè)方面系統(tǒng)地分析了血管支架的研究現(xiàn)狀,介紹了快速成形工藝在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用情況,提出通過LDM工藝制作傳統(tǒng)的直圓管支架和結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的單分支血管支架及樹狀血管網(wǎng)支架。以血管的解剖學(xué)和生理學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合血流動(dòng)力學(xué)理論,分析動(dòng)脈分支血管血液流動(dòng)的阻力分配,為血管分支形態(tài)提供了生物力學(xué)解釋;以最小能量消耗為目標(biāo)對(duì)血管分支形態(tài)實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì);輔以計(jì)算流體力學(xué)進(jìn)行分支血管內(nèi)的流場仿真分析,以指導(dǎo)CAD數(shù)字模型的構(gòu)建。低溫沉積制造過程實(shí)質(zhì)上就是由計(jì)算機(jī)三維模型轉(zhuǎn)換為數(shù)控信...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 組織工程血管支架的作用及要求
1.3 血管支架制造的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 血管支架的材料
1.3.2 血管支架的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.3.3 血管支架的成形方法
1.4 快速成形技術(shù)
1.4.1 RP技術(shù)原理及典型工藝
1.4.2 RP技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5 本論文的意義及主要研究內(nèi)容
第2章 分支血管支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究
2.1 引言
2.2 血管解剖學(xué)及生理學(xué)分析
2.2.1 動(dòng)脈基本特征
2.2.2 毛細(xì)血管基本特征
2.2.3 靜脈基本特征
2.3 血流動(dòng)力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 動(dòng)脈分支血管血液流動(dòng)阻力的分配
2.3.2 血管分支形態(tài)的最小能耗優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.4 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
第3章 血管支架的低溫沉積制造研究
3.1 引言
3.2 低溫沉積制造(LDM)工藝簡介
3.2.1 LDM系統(tǒng)組成
3.2.2 LDM工藝流程
3.3 直圓管支架的制作
3.3.1 數(shù)字模型方案設(shè)計(jì)及實(shí)施
3.3.2 漿料絲的冷卻固化研究
3.4 分支血管支架的制作
3.5 本章小結(jié)
第4章 低溫沉積制造的成形參數(shù)研究
4.1 引言
4.2 影響支架壁厚的成形參數(shù)研究
4.2.1 壁厚的表征
4.2.2 壁厚與速度比參數(shù)
4.2.3 壁厚與溫度參數(shù)
4.3 影響支架微孔結(jié)構(gòu)的成形參數(shù)研究
4.4 支架壁面粘接問題研究
4.4.1 漿料絲的粘接機(jī)理
4.4.2 壁面粘接與溫度參數(shù)
4.5 本章小結(jié)
第5章 支架的物理特性和生物相容性研究
5.1 引言
5.2 支架孔隙率和水滲透性的表征與調(diào)控
5.2.1 表征方法
5.2.2 實(shí)驗(yàn)及討論
5.3 支架力學(xué)性能的表征與調(diào)控
5.3.1 血管支架力學(xué)性能要求
5.3.2 實(shí)驗(yàn)及討論
5.4 支架生物相容性研究
5.4.1 大鼠脂肪干細(xì)胞的分離和培養(yǎng)
5.4.2 支架預(yù)處理及細(xì)胞和支架共培養(yǎng)
5.4.3 CD34免疫熒光檢測
5.4.4 結(jié)果及討論
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]靜電紡PLGA管狀支架的構(gòu)建及其生物力學(xué)性能[J]. 李雙燕,王曙東,張幼珠,王紅衛(wèi),邱鵬. 合成纖維. 2009(11)
[2]類人膠原蛋白-透明質(zhì)酸血管支架的性能及生物相容性[J]. 孫秀娟,范代娣,朱晨輝,馬曉軒,駱艷娥,陳嵐,郭佳慶. 生物工程學(xué)報(bào). 2009(04)
[3]組織工程支架的低溫沉積制造工藝參數(shù)研究[J]. 索海瑞,岳秀艷,史廷春,姜睿智,邱建輝,蔡建輝,王秋君,李艷蕾. 機(jī)電工程. 2009(03)
[4]小口徑微孔聚氨酯人造血管生物力學(xué)性能研究[J]. 周飛,徐衛(wèi)林,歐陽晨曦,林玲,許海葉,陳玉波. 醫(yī)用生物力學(xué). 2008(04)
[5]小口徑組織工程血管支架的研究與展望[J]. 王曙東,李雙燕,張幼珠. 蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2008(02)
[6]以脫細(xì)胞犬動(dòng)脈為基質(zhì)的血管支架體外再細(xì)胞化[J]. 涂秋芬,張怡,吳江,葛冬霞,李艷,陳槐卿. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2007(05)
[7]血管組織工程的進(jìn)展[J]. 劉慶陽,谷涌泉,吳英鋒,王連才,姜明,張建,汪忠鎬,陳兵,楊松林,宋業(yè)光. 中國美容醫(yī)學(xué). 2007(09)
[8]聚羥基丁酸己酸酯/聚碳酸亞丙酯共混材料作為血管組織工程支架的性能特征[J]. 張玲,敖強(qiáng),賀慶,王干,奚靜,公衍道,張秀芳. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2007(35)
[9]血管組織工程支架材料的研究進(jìn)展[J]. 劉國鋒,楊大平,郭鐵芳,郝晨光,馬輝,王冬艷. 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[10]具有三層管壁結(jié)構(gòu)組織工程血管支架的生物力學(xué)性能[J]. 陶梅,張磊,向虎,林峰,盧清萍,周建業(yè). 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2006(06)
博士論文
[1]組織工程動(dòng)脈血管組織構(gòu)建的初步實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉慶陽.中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué) 2005
碩士論文
[1]靜電紡PLA/絲素—明膠復(fù)合管狀支架的構(gòu)建及其性能[D]. 王曙東.蘇州大學(xué) 2009
[2]人造血管水滲透儀的設(shè)計(jì)及其滲透性表征的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 賈立霞.東華大學(xué) 2004
本文編號(hào):3627683
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 組織工程血管支架的作用及要求
1.3 血管支架制造的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 血管支架的材料
1.3.2 血管支架的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.3.3 血管支架的成形方法
1.4 快速成形技術(shù)
1.4.1 RP技術(shù)原理及典型工藝
1.4.2 RP技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5 本論文的意義及主要研究內(nèi)容
第2章 分支血管支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究
2.1 引言
2.2 血管解剖學(xué)及生理學(xué)分析
2.2.1 動(dòng)脈基本特征
2.2.2 毛細(xì)血管基本特征
2.2.3 靜脈基本特征
2.3 血流動(dòng)力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 動(dòng)脈分支血管血液流動(dòng)阻力的分配
2.3.2 血管分支形態(tài)的最小能耗優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.4 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
第3章 血管支架的低溫沉積制造研究
3.1 引言
3.2 低溫沉積制造(LDM)工藝簡介
3.2.1 LDM系統(tǒng)組成
3.2.2 LDM工藝流程
3.3 直圓管支架的制作
3.3.1 數(shù)字模型方案設(shè)計(jì)及實(shí)施
3.3.2 漿料絲的冷卻固化研究
3.4 分支血管支架的制作
3.5 本章小結(jié)
第4章 低溫沉積制造的成形參數(shù)研究
4.1 引言
4.2 影響支架壁厚的成形參數(shù)研究
4.2.1 壁厚的表征
4.2.2 壁厚與速度比參數(shù)
4.2.3 壁厚與溫度參數(shù)
4.3 影響支架微孔結(jié)構(gòu)的成形參數(shù)研究
4.4 支架壁面粘接問題研究
4.4.1 漿料絲的粘接機(jī)理
4.4.2 壁面粘接與溫度參數(shù)
4.5 本章小結(jié)
第5章 支架的物理特性和生物相容性研究
5.1 引言
5.2 支架孔隙率和水滲透性的表征與調(diào)控
5.2.1 表征方法
5.2.2 實(shí)驗(yàn)及討論
5.3 支架力學(xué)性能的表征與調(diào)控
5.3.1 血管支架力學(xué)性能要求
5.3.2 實(shí)驗(yàn)及討論
5.4 支架生物相容性研究
5.4.1 大鼠脂肪干細(xì)胞的分離和培養(yǎng)
5.4.2 支架預(yù)處理及細(xì)胞和支架共培養(yǎng)
5.4.3 CD34免疫熒光檢測
5.4.4 結(jié)果及討論
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]靜電紡PLGA管狀支架的構(gòu)建及其生物力學(xué)性能[J]. 李雙燕,王曙東,張幼珠,王紅衛(wèi),邱鵬. 合成纖維. 2009(11)
[2]類人膠原蛋白-透明質(zhì)酸血管支架的性能及生物相容性[J]. 孫秀娟,范代娣,朱晨輝,馬曉軒,駱艷娥,陳嵐,郭佳慶. 生物工程學(xué)報(bào). 2009(04)
[3]組織工程支架的低溫沉積制造工藝參數(shù)研究[J]. 索海瑞,岳秀艷,史廷春,姜睿智,邱建輝,蔡建輝,王秋君,李艷蕾. 機(jī)電工程. 2009(03)
[4]小口徑微孔聚氨酯人造血管生物力學(xué)性能研究[J]. 周飛,徐衛(wèi)林,歐陽晨曦,林玲,許海葉,陳玉波. 醫(yī)用生物力學(xué). 2008(04)
[5]小口徑組織工程血管支架的研究與展望[J]. 王曙東,李雙燕,張幼珠. 蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2008(02)
[6]以脫細(xì)胞犬動(dòng)脈為基質(zhì)的血管支架體外再細(xì)胞化[J]. 涂秋芬,張怡,吳江,葛冬霞,李艷,陳槐卿. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2007(05)
[7]血管組織工程的進(jìn)展[J]. 劉慶陽,谷涌泉,吳英鋒,王連才,姜明,張建,汪忠鎬,陳兵,楊松林,宋業(yè)光. 中國美容醫(yī)學(xué). 2007(09)
[8]聚羥基丁酸己酸酯/聚碳酸亞丙酯共混材料作為血管組織工程支架的性能特征[J]. 張玲,敖強(qiáng),賀慶,王干,奚靜,公衍道,張秀芳. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2007(35)
[9]血管組織工程支架材料的研究進(jìn)展[J]. 劉國鋒,楊大平,郭鐵芳,郝晨光,馬輝,王冬艷. 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[10]具有三層管壁結(jié)構(gòu)組織工程血管支架的生物力學(xué)性能[J]. 陶梅,張磊,向虎,林峰,盧清萍,周建業(yè). 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2006(06)
博士論文
[1]組織工程動(dòng)脈血管組織構(gòu)建的初步實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉慶陽.中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué) 2005
碩士論文
[1]靜電紡PLA/絲素—明膠復(fù)合管狀支架的構(gòu)建及其性能[D]. 王曙東.蘇州大學(xué) 2009
[2]人造血管水滲透儀的設(shè)計(jì)及其滲透性表征的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 賈立霞.東華大學(xué) 2004
本文編號(hào):3627683
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