一種靜脈濾器的設(shè)計及相關(guān)問題的軟件仿真.pdf

1、肺動脈栓塞是一種常見的嚴(yán)重疾病，一般采用抗凝治療，但是一些患者因存在抗凝禁忌或抗凝失敗，無法使用抗凝療法。此時可以使用腔靜脈濾器進行防治。其基本的原理是通過放置在腔靜脈處的濾網(wǎng)捕捉住大的致命性栓子，避免其進入肺循環(huán)。靜脈濾器的使用現(xiàn)在已經(jīng)越來越廣泛。為了提高濾器的使用效果，減少并發(fā)癥的影響。人們不斷地對濾器提出新的設(shè)計方案，或?qū)σ延袨V器加以修飾和改良。一些使用性好，性能優(yōu)良的濾器在臨床上得到了肯定和廣泛采用。但是目前還沒有出現(xiàn)達到理想狀

2、態(tài)的濾器，濾器的設(shè)計和研究還有很大的提升空間。 作為濾器的最重要的并發(fā)癥，濾器本身的栓塞及其造成的血管栓塞引起了人們的注意。研究表明濾器栓塞的主要有：穿刺和展開引發(fā)的栓塞，器械和血管接觸部分的栓塞形成，以及捕獲栓子堆積于濾器中央形成的血管栓塞情況。減少輸送器械的體積，改進附著鉤刺設(shè)計等一些辦法能成功地減少栓塞的發(fā)生。一些臨床的觀察和實驗表明，濾器造成的栓塞很大程度是由于其內(nèi)部血流動力學(xué)的改變所引起的。因此，近年來人們開始利用血流

3、動力學(xué)的觀點來解釋處理血管介入器械的栓塞等問題。 本論文提出了一種漩流式濾器的概念，希望能夠構(gòu)造出一種具有漩流導(dǎo)引裝置的濾器，使得濾器中的流動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流動，形成對被捕捉栓子和血管的光滑沖刷，以降低濾器中血栓堵塞的發(fā)生并加速濾器中捕捉栓子的溶解。本論文采用計算機輔助設(shè)計，制作出了兩種旋動流靜脈濾器模型，并采用計算機數(shù)值仿真技術(shù)，對這些濾器模型的流場及其性能進行了初步的分析。 本論文工作的內(nèi)容主要包括新型濾器的原型設(shè)計，模型

4、的加工和制造，濾器流場的計算機數(shù)值仿真，漩流效果的實驗測試。本論文的研究結(jié)果如下： ① 濾器捕獲的血栓，如果堆積來不及及時溶解，其背面容易形成低速度滯流區(qū)域，流場的惡化將使血栓更易生長； ② 支腿形狀的不同造成其背后的血流動力學(xué)不同。血液通過扁平形的支腿，流動擾動更大，血流恢復(fù)正常的速度，方向需要更長的距離。支腿后側(cè)的“陰影”區(qū)域也正是血栓容易在支腿，血管連接處生長和蔓延的重要原因； ③ 對于本課題提出的漩流式濾

5、器，實驗和分析的結(jié)果表明，其可以達到漩流的結(jié)果，初步的效果實驗顯示較之沒有導(dǎo)引部分的一般濾器，大栓子的過濾能力有提高。在濾器回收槽發(fā)現(xiàn)有破碎栓子，這表明漩流的沖擊作用可以對較大栓子進行機械的沖刷，從而使大血栓化小的理想目的。 本文的最后對于靜脈的發(fā)展和一些成熟濾器的結(jié)構(gòu)做了對比和歸納，分析了濾器的結(jié)構(gòu)和其效果的一些聯(lián)系，這些對于新型濾器的設(shè)計是不無裨益的。 課題提出的只是此種濾器的原型設(shè)計，筆者對于此種濾器的定型提出了自