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冠心病的治療分為藥物治療、外科手術(shù)和介入治療３大類，其中介入性治療方法由于其微創(chuàng)傷性和高效性，成為治療心血管狹窄性冠心病的主流方法。但是，支架植入血管后，可能造成血管壁損傷和血流動力學(xué)環(huán)境的改變，將引發(fā)血栓形成和內(nèi)膜增生，形成動脈粥樣硬化斑塊，從而產(chǎn)生支架植入術(shù)后的血管再狹窄問題。眾多國內(nèi)外研究學(xué)者利用非線性有限元分析方法，探索了冠脈支架展開過程的生物力學(xué)建模方法，開展了支架體外擴張、體內(nèi)擴張性能及介入后血流動力學(xué)特性等方面的研究工作，進(jìn)而為支架植入術(shù)后的血管損傷與再狹窄機理研究奠定了前期的理論基礎(chǔ)。
Lim根據(jù)狗骨頭率和軸向短縮率等支架體外擴張性能參數(shù)，提出控制支撐體與聯(lián)接體在支架兩端的幾何與形狀特征將有助于減少血管的再狹窄率。申祥等研究了冠脈支架筋寬、筋厚、支撐體波形環(huán)曲率半徑和幅值等設(shè)計參數(shù)對支架徑向回彈性能的影響規(guī)律。Pｅｔｒｉｎｉ等，李寧等針對具有非對稱結(jié)構(gòu)的冠脈支架，探討了與彎曲方向有關(guān)的支架柔順性研究的模型與方法。Gｅｒｖａｓｏ等、Mａｒｔｉｎ等對比分析了不同的球囊構(gòu)形建模方法對Bｘ-ｖｅｌｏｃｉｔｙ支架植入所引起的血管壁面計算應(yīng)力的影響。Lａｌｌｙ等建立了NIR和Ｓ7兩種類型支架在理想狹窄血管的體內(nèi)擴張模型，構(gòu)建了血管高應(yīng)力區(qū)域的體積分?jǐn)?shù)與血管再狹窄率的關(guān)系。Gｕ等建立了Pａｌｍａｚ-Sｃｈａｔｚ和S670支架的體內(nèi)擴張有限元模型，討論了支架植入后再狹窄率增加的力學(xué)原因，指出了血管最大應(yīng)力與再狹窄率的生物力學(xué)關(guān)系。Iｍａｎｉ等分析了Pａｌｍａｚ-Sｃｈａｔｚ和Mｕｌｔｉ-Lｉｕｎｋ兩種醫(yī)用支架的徑向回彈、狗骨頭率和血管壁面應(yīng)力等力學(xué)性能，通過對比兩種支架植入后引起的血管壁面應(yīng)力分布，探討了支架設(shè)計對血管再狹窄的影響規(guī)律。M.Eａｒｌｙ、Bａｌｏｓｓｉｎｏ等通過分析支架設(shè)計對冠脈血管壁面剪應(yīng)力分布的影響，揭示了不同支架結(jié)構(gòu)對支架植入后血管的局部血流動力學(xué)特性的影響規(guī)律。程潔等研制了一套基于機器視覺技術(shù)的多功能血管力學(xué)性能測試裝置，對自主研發(fā)的316L不銹鋼冠脈支架介入過程中的柔順性、徑向支撐力以及支架植入后脈動流環(huán)境下的血流動力學(xué)特性等多項力學(xué)性能進(jìn)行了測試。顧興中等采用基于算子分裂的壓力隱式算法進(jìn)行了脈動流環(huán)境下的壁面剪應(yīng)力分析，通過電化學(xué)法測試了血管內(nèi)植入支架前后的壁面剪應(yīng)力，確定了低壁面剪應(yīng)力區(qū)域與血流動力學(xué)因素、支架厚度與筋寬的相關(guān)性。
綜上，國內(nèi)外很多學(xué)者在醫(yī)用血管支架的擴張性、柔順性、血流動力學(xué)特性等生物力學(xué)性能的基礎(chǔ)理論與實驗研究方面取得了一定的進(jìn)展，但在理論建模方面忽略了血管曲率和支架初始壓握變形對冠脈血管壁面應(yīng)力的影響，導(dǎo)致了支架介入系統(tǒng)的計算模型與物理模型之間存在一定的建模誤差。因此，系統(tǒng)建立彎曲冠脈－支架介入系統(tǒng)的生物力學(xué)模型，探索支架內(nèi)再狹窄的生物力學(xué)因素，深入研究支架結(jié)構(gòu)對血管的損傷機理及其影響規(guī)律，對于改進(jìn)支架介入系統(tǒng)的生物力學(xué)性能和降低支架介入術(shù)后的再狹窄率具有重要理論意義。
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