文摘

Subintimal经皮血管成形术是一种高度挑战性的技术治疗慢性完全闭塞血管(首席技术官),和发展的潜在结果的初步评估和风险预测工具可以为临床医生非常有用。而有限元(FE)模拟是一种行之有效的方法,调查部分遮挡,首席技术官尚未研究的扩展,因为几个额外的需要解决的问题。在这项工作中,我们讨论的实现一个有限元模型来模拟这个过程的主要步骤,即。,subintimal insertion of an initially folded balloon in a false lumen, inflation from eccentric position, deflation, and extraction. The model includes key morphological features of the CTO and possibility of varying spatial distribution of material properties to account for different constituents and degree of calcification. Both homogeneous and heterogeneous CTO configurations were analyzed, comparing arterial stress state, plaque compression, and postprocedural recoil. For a peak inflation pressure of 12 bar, the degree of lumen restoration was in the range 65-80%, depending on plaque heterogeneity. After balloon extraction, homogeneous highly calcified plaques exhibited substantial recovery of original shape. For homogeneous and heterogeneous CTO, values of peak von Mises stress in the arterial wall were of the same order of magnitude (range 1-1.1 MPa) but at different locations. Results compared favorably with data reported in literature for postprocedural lumen restoration and arterial stress data, confirming potential usefulness of the approach.

1。介绍

逐步发展的狭窄病变动脉可能导致一个完整的血管的阻塞,称为慢性完全闭塞(首席技术官)。由于完全阻塞动脉,经皮血管再生是困难的,因为之前放置和膨胀的气球血管成形术,路径必须创建导管穿过阻塞。这一目标,各种技术开发,可以大致分类,根据不同的工作空间,管腔内的或extraluminal [1]。在这里,我们专注于extraluminal技术(2),在于通过subintimal绕过阻塞的课程,如示意图如图1,创建一个古怪的假腔内血管成形术气球的膨胀。Subintimal血管成形术代表一个技术挑战技巧要求大运营商。主要潜在风险包括动脉损伤或穿孔,局部解剖的内膜媒体,气压性创伤,存在一个相当古怪的postdilation动脉腔(3]。

数值模拟可能帮助医生附加信息对过程的可行性及其可能的结果和风险,作为斑块特征的函数。专用设备的设计和优化和使用过程也将受益于现实的模拟技术。事实上,有一个巨大的文献等先进方法的应用计算流体动力学(CFD),有限元方法(FEM),或固耦合(FSI)分析,研究不同类型的心血管疾病。特别是,有限元法已经成功地采用调查气球和支架之间的相互作用、斑块,或动脉壁的经皮程序部分闭塞动脉(见,例如,4- - - - - -8])。

然而,关于技术主管,最好的作者的知识没有先前的尝试是报告文学,可能是因为几个额外的需要解决的问题。

首先,对于subintimal血管成形术,气球通货膨胀进行从一个古怪的最初位置和管腔完全闭塞。部分遮挡,因此,不同于模型的模拟过程必须包括额外的步骤把气球放在一个合适的subintimal空间。然后,气球必须在限制偏心假腔膨胀最初由导丝,需要精心管理的同时接触之间的交互的气球,动脉壁和首席技术官。这一目标,它是特别相关的考虑现实的初始几何形状的气球。实际上,包装和灭菌前,气球包装所需的直径,放入专用的鞘的折叠过程(9]。许多研究人员强调的重要性包括折叠气囊血管成形术中配置模型(10),但获得现实的形状不是微不足道的,不同的方法在文献报道。从建模的观点来看,首先可能是直接创建一个理想化的折叠几何CAD软件的帮助下,在[9,11,12]。气球的主要优势是,参数模型可以很容易地创建比较分析和加载和边界条件应用到特定的表面或区域的模型非常简单。一个可能的缺点是,一个受过教育的猜测是需要生成现实的形状,这可能尤其重要,如果气球的形状不是圆柱形。另外,在10)的三维模型完全部署配置最初泄气的气球通过负压。三刃的配置是通过对称边界条件的应用气球的节点模型。的翅膀折压痕压力每个机翼的一侧,而基地完全约束。最后,进一步折叠的可能性在于建立模型过程中,提出了(13]。在这种情况下,四个气缸移动完全部署配置的气球,然后气球内的真空应用;先后四个气缸部分收回的纵轴和旋转气球组成一个长翅膀的配置。虽然一个完整的模拟整个过程过于复杂,一些简化是必要的,用这种方法可以实现一个更现实的气球的形状,包括远端和近端过渡地区。

另一个要考虑的问题是首席技术官的定义模型。首席技术官的组织病理学过程进展并不清楚。根据(14),一旦动脉阻塞发生血栓形成发展。随着时间的推移,逐渐变成一个更有条理和刚性结构观察,用密集的collagen-rich纤维组织的近端和远端病变。从病理学的角度来看,三个特定区域通常是确定首席技术官,即近端和远端纤维帽和主体(15]。帽是稠化结构主要由密集的胶原纤维组成。主体,在大多数首席技术官,一定程度的新血管形成和由松散或致密纤维组织,动脉粥样化,钙化组织和灶性淋巴细胞浸润或脂质含量,但成分的性质可能会改变取决于位置和遮挡的年龄。纤维帽的形状可以是凸或凹CTOP分类,根据斑块帽出现(16),首席技术官可以指定为I型,II, III, IV,示意图如图2。

首席技术官的高度复杂和空间变量结构也可能改变根据病变的年龄。不幸的是,评估体内CTO的形态和成分完全闭塞血管是困难的17),只有有限的信息可以从体外实验观察(18]。特别是关于人类研究,系统调查有关的力学行为和破坏特性首席技术官仍然缺乏。因此,必须依靠文献数据用于局部遮挡(19),机械性能可以引用不同的斑块成分或代表斑块平均意义上的行为,为应力-应变数据报告(20.,21),斑块被归类为钙化的程度的函数。为了预测有效腔修复,同样重要的是要考虑永久性损伤相关的过度拉伸斑块组织由于气球通货膨胀。这一目标,不同的策略是可行的,,例如,耦合超弹性与塑性响应超过给定的压力阈值(22),但实验数据的永久性损伤斑块成分更加有限。

鉴于上述问题,在目前我们调查CTO subintimal血管成形术的有限元模拟的可行性。特别是,我们提出了一个原始的方法建模subintimal血管成形术的最相关的阶段,考虑到最初折叠气球的配置。模型的预测能力然后评估考虑参考CTO配置,锥形帽形态学和异质成分,通过比较postprocedural腔恢复的程度和动脉壁的应力状态,与临床证据和文献数据。最后,讨论了有限元方法的潜在用途考虑当前的局限性和敏感性建模假设。

2。方法

以前的观测的基础上,本研究中采用的建模策略包括三个主要步骤:(1)创建折叠气球几何,(2)首席技术官的定义配置建模目的(形态和力学性能),(3)模拟subintimal血管成形术。

在接下来的段落,描述模型开发的每一步。

2.1。气球折叠几何

在目前的工作,创建tri-wing折叠配置的方法是类似于一个(13),在这方面进行了有限元模拟。的步骤序列折叠模拟图3。从3毫米直径的圆柱气球(像预期的通货膨胀之后),在第一步(压)三个圆柱形刚性表面(6毫米直径),也被称为拳,径向移动,向内部圆柱轴压气球。这第一步结束拳停止非常接近轴(≈0.1毫米)获得初步tri-winged形状的气球。在第二步(吸)的仿真应用负压-0.09 MPa在气球力balloon-shaft粘连和tri-winged剖面更清晰。在这一步中,一旦内部压力足够低(< -0.07 MPa),以保证实际展开tri-winged形状,拳是收回了2.5毫米,以避免任何进一步的互动的气球。在仿真的最后一步,最后的折叠是通过旋转气球轴一套新的拳乙状结肠形状,而内负压维护。

整个仿真进行了准静态假设条件和参考步骤0.1秒时间的三个步骤。

气球是折叠支撑轴上,被简单地认为是组成的材料比其他地区要严格的多。的主要维度(pre / postfolding)气球(见表1)和材料特性如11),考虑到气球为线弹性,900 MPa的杨氏模量和泊松系数0.4。

使用商业软件进行有限元模拟DS Simulia©2017有限元分析。变形的配置通过折叠导出为一个孤儿网,后来使用的初始配置subintimal血管成形术的分析。导出的孤儿网“无压力”条件是假定;即。,the presence of nonzero initial stresses in the balloon due to folding was considered negligible. The orphan mesh consisted of 110600 triangular elements to which membrane type properties were assigned (M3D3).

2.2。首席技术官模型

在目前的研究中,我们考虑的首席技术官实心圆柱体(总长度8毫米,直径3毫米),与凹帽(即两端。II型)是最常见的场景。

首席技术官可能随着时间的推移而演变的结构和展览异构空间不同的成分。理想情况下,应该使用特定的首席技术官组成,但这种方法是不可行,尽管进展报告对体内表征(23]。因为它很难评估体内各种成分的空间分布(17),一个可能的方法占这些变化,至少在宏观尺度,CTO细分为区域与不同的相关属性。首先,创建一个异构CTO模型,与远端和近端纤维帽封闭柔和的核心区域,对应于初始血栓。的核心是由纤维层包围接口与动脉,占地方患病的内膜增厚和改变的属性。这些纤维区域被认为是硬组织和描述的方法后24),一个超弹性的行为被认为,基于下面的应变能函数的定义: 我₁和我₂第一次和第二次应变不变量和吗是材料系数。这个模型是基于数据报告(部分遮挡的20.),斑块组织学上为细胞分类,hypocellular或钙化。自首席技术官基本上代表了动脉粥样硬化斑块的演化的最后阶段,通常表现出更高程度的钙化。因此,我们认为更合理的使用系数的值报告(24为钙化斑块(见表)2)。

直接测量的核心属性并不可用,但血栓剪切模量的值范围的程度kPa报道(25]。自从系数在报告的应变能函数(1)相关的初始剪切模量,通过适当地扩展他们的价值观可以获得合适的等效剪切刚度为核心,同时保持相同的本构定律。特别是,属性的空间变化可以方便地管理通过引入一个字段变量T控制的比例系数,按 在R和Z是一个圆柱形的径向和轴向坐标参考系统(与轴的原点斑块)。从外部(硬)纤维过渡壳内圆柱核心域(软)是通过按功能 在这和的外部限制核心(即软。,血栓)和是一个系数来控制如何突然变化从/到纤维材料属性。由此产生的异构CTO模型如图4,首席技术官之间的接口和动脉纤维层的存在可以注意到0.2毫米厚。

自首席技术官的结构的发展随着时间的推移,取决于病变的年龄,然后我们考虑两种不同的场景中,一个大软核心仍然存在(异构CTO)和一个斑块更均匀钙化(齐次CTO)。

此外,正如前面提到的,重要的是要包含某种形式的永久损伤在应对极端变形引起的气球膨胀为了占闭塞血管成形术后的永久变形。否则,当收回设备,一个不切实际的总斑块变形将会复苏。这一目标,我们的超弹性与塑性也提出了22]。不幸的是,关于塑料的技术主管很少信息屈服应力或失败的力量。作为第一估计,我们认为屈服应力值为0.3 MPa,根据(26)是引起斑块破裂的门槛应力值(最铁的研究中使用)。包括永久性损伤的核心、塑料屈服应力被设置为30 kPa,即。,略低于抗拉强度在50到150 kPa报道(25]。后(24),一个超弹性的行为被认为动脉壁。没有考虑动脉的分层结构;即。,the tunica intima was not directly modeled, assuming a negligible mechanical contribution, and the balloon was inserted in a false lumen at the interface between CTO and arterial wall. A surrounding layer was tied to the external surface of the artery to simulate embedding within internal tissues. Following [27它由一个圆柱体(3毫米厚度)建模假设超弹性的行为与新虎克应变能函数(C₁₀= 150 kPa) / (4)。

2.3。Subintimal血管成形术模型

组件包含在subintimal血管成形术分析气球,轴,首席技术官,动脉,动脉周围层嵌入。如图5连续的动脉由空心圆柱体(内部直径3毫米,厚度0.25毫米,长度20毫米)。

分析分为总结在图的步骤5。

第一阶段包括建立一个古怪的假腔和轴的插入和气球。在临床过程中,导管的路径的结果插入的导subintimal空间。在我们的模型中(见步骤1,2图5),这是通过暂时解除堵塞动脉的边缘的四分之一。轴先进的船,暂时申请一个小压力的斑块,创建一个小腔,帮助促进插入。斑块和动脉之间接触交互定义最大摩擦剪应力值,限制在一个适当的限制,直到气球的轴是完全插入。释放边缘后,斑块和上限压力的最大摩擦剪应力被移除,让动脉放松到轴和气球。此时(步骤3),气球膨胀到一个参考12小节的压力(10]。最后,气球放气(步骤4)和的绝大接触组shaft-balloon和其他组件之间的交互,首席技术官离开自由恢复任何弹性变形,达到最终(永久)变形配置(步骤5)。

边界条件,特别是通货膨胀和通货紧缩的过程中,是保持尽可能简单。轴只有有限的近端平行于容器的两端。动脉沿其轴两端只有阻塞。由于合并后的大变形,材料非线性,和多个复杂的联系互动,显式解算器(DS Simulia有限元分析©2017年)。我们认为是全球联系交互独特的摩擦系数为0.2。大规模扩展实现,和一个小粘性压力应用到所有尸体来提高稳定性。确保整个模拟和惯性力是可以忽略不计的不会导致不切实际的动态效果,动能比总应变能一直保持低于5%10),同时检查无显著变化的物理模型是由粘性压力。

3所示。结果

3.1。气球Subintimal部署,通货膨胀,和首席技术官变形

气球的渐进部署subintimal空间和顺向变形的首席技术官在图表示6(没有显示周围组织)异构配置。如图所示,该方法允许subintimal血管成形术的模拟最相关的阶段,包括通货膨胀的折叠气球从一个古怪的位置和随后的通货紧缩和提取。等高线地图指塑料等效应变(PEEQ),强调地区超过屈服应力造成永久性的伤害。因为被迫插入气球和轴subintimal假腔,一些地区的首席技术官经历塑性变形之前的通货膨胀的气球。年底通货膨胀阶段,异构首席技术官几乎是完全压缩,大量的塑性应变,在纤维区域超过2.0。气球放气和删除后,CTO部分恢复变形达到峰值压力。永久变形诱导纤维化的墙和软核心不足以阻碍完全春天整个斑块。

正如前面提到的,模拟也进行了考虑首席技术官没有软核(即。均匀的首席技术官)。结果在图对于后一种情况7。这个配置在通货膨胀阶段,等效塑性应变(约的山峰。0.98)附近的局部凹结束,中部地区的首席技术官很大一部分仍在弹性领域。末端的过程,尽管峰值附近的塑性变形的进一步小幅上升近端和远端纤维帽、CTO大量恢复原来的形状,由于弹性回复的中部地区。总的来说,考虑到最大斑块变形在高峰压力,显著差异可能会注意到当比较同构和异构遮挡。这些可能表明均匀的首席技术官,表现出大的钙化内容,可以足够强硬抵抗压缩行为施加的气球。这些结果也表明,该模型能够反映CTO属性的变化可能发生在一个特定的基础(提供,当然,他们是可用的)。

虽然包括导假腔创建和重新将更紧密地模仿真实操作,繁殖气球通货膨胀的目标从一个偏心位置和从一个完全阻挡腔成功实现。

3.2。动脉腔内修复

从临床的观点来看,最相关的结果模拟腔修复的程度的整个过程。为了提供一个定量评价指数,我们计算百分比之间的比率,从而(即。、恢复)和总动脉腔在不同阶段的过程中,据报道在图8。

曲线是指近端CTO的横向部分和闭塞的动脉。通过Matlab©脚本之前由作者(28),首席技术官的有效区域和动脉可以计算从数据库提取相应的图像输出的每一步的计算。为异构的首席技术官,由于纤维帽和气球的存在过渡结束,内腔的数量恢复沿着纵轴略有不同,但在通胀压力峰值高达近80%。剩余恢复腔是在35%到45%之间,这取决于部分考虑。为均匀的CTO腔修复在通胀压力峰值低,不同的中产和近端部分(即更重要。,分别从65%到75%)。很明显,差异在最大可行的血小板变形反映了不同刚度和空间排列的成分。首席技术官配置有更显著的影响考虑postprocedural斑块残余变形。作为均匀CTO的预期,这是降低10 - 25%,表明较低的治疗功效,可能需要更高的通货膨胀压力。

这些结果可以比较与文献报道的临床证据(主要为部分闭塞)蚀斑减少和反冲后球囊成形术有或没有支架。作为一个例子,在29日]video-densitometric技术用于分析狭窄血管成形术后直接形态。意思是气球横截面积的5.3±1.6毫米²和船舶参考面积6.0±2.6毫米²气囊血管成形术后,腔的横截面积最小为2.8±1.4毫米²(即。,corresponding to about 50% lumen restoration). In [30.)的血管比较维度与目前的研究之一,但部分阻塞,气球膨胀后狭窄是减少到31%。尽管这些数据提出了不同的标准,但与模型比较很有前景的预测,从而postprocedural腔在40 - 50%范围。

这种有趣的也应该考虑峰值和残余压缩之间的差异的首席技术官,这对应的损失潜在腔又由于反冲后气球通货紧缩。这方面一直在调查(31日]。通过定量冠状动脉造影,经皮穿冠状血管成形术的反冲比率是30.43±14.89%。相似的价值观(22.9%)报告(32)计算模型,在超弹性的行为被认为是动脉斑块是相反的建模为粘塑性的材料,以防止完整的弹性反冲。这些值非常接近对异构斑块模型预测,在这种情况下,减少腔增益通缩后约为30%。均匀的遮挡,复苏反而更明显(大约50%)。应该注意,减少的恢复腔从高峰通胀完成通缩气球取决于经济复苏的短暂闭塞的动脉弹性和弹性反冲。由于在目前的模型没有考虑动脉损伤,反冲的数量可能会稍微高估,这或许可以解释,至少部分,均匀的行为观察斑块。

3.3。动脉应力状态

在血管成形术,动脉壁可能是受到nonphysiological过度伸长。动脉应力状态的分析可以提供有用的见解来识别关键操作条件与动脉破裂的风险。目前的过程中,最关键的条件是达到高峰的通胀压力。相应的•冯•米塞斯应力如图9。

峰值应力为1.1 MPa,局部动脉畸形的过渡地区更严格的近端和远端帽的首席技术官,动脉内膜的一侧的墙上。剩下的中部地区更均匀加载应力水平在0.6 MPa的顺序。

为了评估临界应力状态,它应该是与动脉相比的力量。这很难估计体内,但一些参考价值在人类动脉的体外测试中可以发现在26]。单轴强度极限为髂动脉在圆周方向为1.03±0.31 MPa外膜,对病变中模1.07±0.29,0.77±0.29为患病的内膜。与描述的模型设置,·冯·米塞斯应力峰值非常接近这些限制,确认subintimal过程涉及到应力状态可能导致动脉损伤。

考虑齐次CTO,峰值应力水平为1.13 MPa,因为减少压缩中部地区的首席技术官,相应部分的动脉更均匀拉伸。峰值应力不是局部的,而是一个相当大的体积的动脉壁受到高应力水平,可能表明一个更危急。

均匀的首席技术官该地区受到高应力水平更多的扩展,相应地,可能有一个更高的潜在弱点破裂的风险,由于局部动脉壁的强度的变化。此外,如前所观察到,postprocedural腔修复是有限的。需要较高的气球压力在扩张过程中,这可能意味着更高的血管损伤和程序性并发症的风险(即。,气压性创伤)导致更大的局部损伤和较高的再狭窄率。

4所示。讨论

工作的主要目标是调查的可行性有限元模拟的CTO subintimal血管成形术最初考虑的可能性,包括折叠气球的配置、模拟和预测postprocedural结果最相关的阶段。

关于折叠模拟,从建模的角度来看,第一个发现是,提出相关方法,基于孤儿网(见。图10),被证明是非常有效的获得现实的形状。特别是,它可以观察到过渡区域的存在如何影响最后的几何折叠气球,导致我们最终折叠形状相比,可以真正的折叠气球。

必须说,如果气囊血管成形术的有限元代码模拟(即相同。有限元分析),这是最简单的选择,因为可以方便地导入。实际使用一个孤儿网的缺点是,应用程序负载或边界条件的一个元素的基础上选定的区域可以与成千上万的严肃乏味的模型元素和复杂的形状。可以绕过这个问题通过定义适当的表面和集已经在折叠模型,提供了使用相同的代码。原则上,使用一个孤儿网还将允许导出应力状态在气球折叠过程和使用它作为初始条件的连续模型。在作者看来,这未必是最方便和现实的选择,同时由于假设采用折叠模拟(即气球。,没有形式的永久变形被认为是),因为气球经过热治疗折叠后应力松弛过程。

另一个原始的贡献目前工作的定义过程的插入和通货膨胀折叠气球的有限和高度密闭空间假腔,因为没有以前的模型是可用的文学。特别是,它应该说,与部分遮挡模型相比,插入的问题少,有更多的气球膨胀空间,首席技术官的模型更具挑战性。处理一个特殊的方面在目前的工作是管理多个复杂的交互联系。其中包括折叠气球翅膀自力接触,接触内心气球表面和轴,和气球外表面之间的接触,首席技术官,动脉。

考虑postprocedural结果的预测,结果表明,该模型可用于研究结构和功能方面,结果显示显著依赖CTO配置。在这方面,基于字段的描述方法依赖属性,也容易产生不同的发行版,因为没有必要CTO几何分割成不同的区域具有不同的特性。

当然,一个关键的角色是由材料特性和本构模型的假设。在目前的模型,我们发现在超弹性的本构建模方法应变能函数加上可塑性能有效占大变形和术后永久性损伤。应该注意的是,使用各向同性超弹性的法律是一种常见的方法在血管成形术的背景下模拟占大而不是生理斑块成分可能被过度拉伸。然而,随着讨论(33),发表关于血管成形术或支架过程模型,通常采用不同的应变能函数显然符合相同的数据。这可能会引入额外的可变性来源,尤其是在存在复杂的应力状态,比如一位经验丰富的首席技术官压缩。屈服应力值的选择也是一个关键,因为它可能决定延长增塑的地区和相关数量的反冲。因为对屈服应力水平的精确的信息或损坏阈值为首席技术官尚未公布,在之前的调查33我们的影响进行了敏感性研究首席技术官压缩屈服应力在一个简化的模型。通过减少从0.3 MPa到0.05 MPa屈服应力,残余变形的均匀CTO从22%上升到39%。特别是,减少的屈服应力低于0.1 MPa没有导致残余变形显著增加,而设定收益率上限高于0.3 MPa导致塑性变形非常有限,这可能会导致一个不切实际的高压压缩的首席技术官。

考虑斑块压缩和永久性腔修复,我们的模型结果可比性提供了临床结果和异质和同质的首席技术官之间的差异表明,它是对斑块成分变化敏感。如前所述,组合、钙化程度和空间分布的选民CTO高度变量并根据类型、年龄、和血管区。因此,为了使用这种方法在不同的基础上,有必要进行更深层次的知识,机械性能和损伤机制的首席技术官。特别是,一个关键方面是如何获得体内特定病人的病变血管区域的属性。有趣的是,像静态或动态磁共振弹性成像方法34]或研究MRI特征之间的相关性的技术主管和所需的力导穿刺(23)可能有助于在未来,确定刚度的首席技术官直接体内导致合适的材料数据给我们的模型。

考虑动脉破裂的风险与subintimal血管成形术,应力值预测非常接近(如果不超过)平均值为外膜和纤维媒体报道在文学在动脉粥样硬化的体外检测样本地区。这些结果证实,动脉壁暴露在nonphysiological在气囊血管成形术的过分强调,“控制”损害时应用于狭窄的动脉壁压缩恢复血流的阻塞。显然,谨慎时应该施加与数值预测,也考虑到残余应力的存在是不包括在模型中。

5。限制

尽管该方法的关键步骤subintimal血管成形术手术几乎是复制,一个现实的模型的设置这个过程仍然具有挑战性和一些限制适用。特别是,而体内测量方法的发展首席技术官和病变动脉的成分和机械性能有望在未来,目前几个假设仍然是必要的。

在目前的理想化的几何图形的动脉和首席技术官被认为是工作,和本构模型采用基于各向同性假设弹性响应。尽管这些假设确实发表文献中常见的关于模拟复杂的经皮过程如支架/球囊成形术(35,36),他们可能会显著影响的数值结果。当可靠的方法来评估特定的首席技术官将提供配置和血管结构,包括各向异性行为或为动脉壁的分层结构将有助于提高准确性。

进一步可能的限制是,虽然方法占地区的存在提供了不同的刚度,如坏死核心,通过场函数,纤维胶囊的存在,以及其他的局部变化,没有调查。这些都是不包括主要是因为文献数据采用CTO整个斑块。另一方面,占当地这样的异构性问题会改善数值结果的准确性,但只提供临床数据可用同样在空间分布和大小,以及力学性能不同的成分。

最后,考虑subintimal血管成形术的间接影响,还应该注意,诱导损伤可以采取多种形式,包括动脉组织过度扩张造成的不可逆变形或局部解剖。损伤动脉壁被认为长期贡献再狭窄,导致最终reocclusion船处理。动脉损伤的计算模拟的例子由于过度扩张和非弹性变形或斑块破裂已报告在文献[37,38]。他们包含在模型中可能是一个可能的改进目前的一个。

斑块的解剖或内膜的层从底层容器及其可能的扩展抵押品船只也是一个主要的风险。一些见解可能方法中可以找到的工作27),凝聚力元素的2 d模型中引入一个高度狭窄的动脉。然而,它扩展到3 d模型并不简单,尤其是目前的首席技术官模式。包含在当前上薄薄的一层内膜的模型,使用显式解算器,可能是非常困难的,只有足够的有意义的知识的属性是用于动脉粥样硬化斑块。

6。结论

在目前的工作中,我们提出了一个原始有限元建模方法CTO subintimal血管成形术,展示成功模拟的可行性的通胀折叠气球在假腔的限制空间首席技术官和动脉之间的接口。作者的知识没有先前的文献关于这种类型的模拟经皮治疗,尤其是,当同时考虑最初折叠气球的配置。

从建模的角度来看,该方法是基于一个折叠过程的初步模拟用来喂养折叠气球几何作为一个孤儿网连续模拟的关键步骤subintimal首席技术官(即治疗。、插入、通货膨胀、气球和提取)。

这种方法被证明是有效的,其预测能力的评估是通过比较CTO配置与凹顶形态和异构和均匀的成分。

后腔恢复的程度和斑块反冲气球提取取决于假设CTO配置之间存在着显著的差异。•冯•米塞斯应力峰值的值在动脉壁接近报道体外强度存在动脉粥样硬化的动脉,但更均匀分布均匀高度钙化斑块。因为这个配置也决定降低残腔内修复,可能需要更高的通货膨胀压力,增加相关的峰值应力和动脉破裂的风险。

总的来说,结果与文献数据比较有利postprocedural腔修复和动脉压力数据,确认潜在的有用的方法,尤其是如果未来模型可以包括特定的首席技术官属性。

总之,结果表明,一个现实的模型确实可以提供重要的信息从临床的角度(关于动脉损伤或解剖后治疗)和从产品工程的观点(即。相关的问题,设备稳定或不同的折叠方法)的影响。

数据可用性

没有数据被用来支持本研究。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。