Разработка методов и технических средств оценки биомеханических свойств артерий и сосудистых протезов

• Автор: Николаев, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 01.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Глава 1. Современные проблемы протезирования магистральных
артерий нижних конечностей
1.1. Реконструктивные операции на сосудах при хронической ишемии нижних конечностей
1.2. Протезы кровеносных сосудов
1.3. Требования к протезам кровеносных сосудов
1.4. Биомеханические свойства артерий
1.5. Методы экспериментальных исследований кровеносных
сосудов и их протезов
Цель и задачи диссертационной работы
Глава 2. Биомеханическая совместимость сосудистых протезов и магистральных артерий нижних конечностей
2.1. Влияние биомеханических свойств на функционирования сосудистых протезов
2.2. Устойчивость потока в области тонкого косого анастомоза
2.3. Алгоритм обеспечения биомеханической совместимости
Выводы по главе 2
Глава 3. Методы экспериментальных исследований
3.1. Исследования скорости распространения пульсовой волны давления in vitro
3.1.1. Требования к испытательному стенду
3.1.2. Стенд для гидродинамических испытаний
3.1.3. Подготовка образцов

3.1.4. Процедура проведения испытаний
3.1.4. Алгоритм обработки полученных данных
3.1.5. Анализ погрешности измерений
3.2. Измерение податливости протеза
3.3. Исследования механических свойств при одноосном растяжении 79 Выводы по главе 3
Глава 4. Экспериментальные исследования биомеханической совместимости сосудистых протезов и магистральных артерий нижних конечностей
4.1. Исследование скорости распространения пульсовой волны
для протезов различных типов
4.2. Исследование скорости распространения пульсовой волны
для ПТФЭ протезов различного диаметра
4.3. Исследование скорости распространения пульсовой волны
в эндопротезах
4.4. Исследование прочностных свойств артерий и эндопротезов
4.5. Сравнение результатов измерения скорости пульсовой волны
и динамической податливости по методике стандарта 1БО 7198
4.6. Исследование скорости распространения пульсовой волны
в конических ПТФЭ протезах
4.7. Использование результатов исследований
для совершенствования протезов
Выводы по главе 4
Выводы по диссертационной работе
Список литературы
Приложения

Актуальность. За последние десятилетия отмечается прогрессивный рост числа больных с окклюзионными заболеваниями аорты и магистральных артерий нижних конечностей. О частоте распространения атеросклероза позволяют судить данные, приведенные в работе Szilagyi D.E (1987), который при изучении неорганизованной популяции в возрасте от 50 до 70 лет обнаружил при пересчете на 1000 человек 27,7 % стенозов поверхностной бедренной артерии, 14,7 % - общей бедренной артерии, и 9,0 % - брюшной аорты ниже почечных артерий. При этом в 60 % случаев стенозы были субтотальными (более 90 % просвета). Облитерирующие заболевания артерий нижних конечностей составляют более 20 % всех сердечно-сосудистых заболеваний (Теплицкий A.B. и др., 1999).
При атеросклеротических поражениях аорты и артерий нижних конечностей в течение 5-8 лет 40 % больным, вследствие прогрессирования заболевания, проводятся ампутации конечностей, а в 25 % случаев больные умирают. Выполнение же
реконструктивных операций на артериях нижних конечностей позволяет сохранить конечность в 87-95 % случаев и снизить при этом летальность до 2-10 %. По мере развития сосудистой хирургии и накопления опыта, все больше больных с атеросклеротическими окклюзиями артерий нижних конечностей подвергаются реконструктивно-восстановительным операциям. Количество реконструктивных операций, выполненных в США по поводу облитериру/ощнх заболеваний аорты и артерий конечностей, увеличивается за год в среднем на 15 %. По статистическим данным на один миллион жителей в год необходимо выполнять 300
1) концентрация напряжений в сосудистой стенке в области анастомозов (Сагалевич ВМ., Нешоков А.К., 1985; Карварен Э.С., 1986; Wu М.Н., 1993; Sorriurai V.S., 1999);
2) скачкообразное изменение внутреннего диаметра сосудистого русла в области анастомоза в момент систолы ведет к образованию пристеночных вихревых структур и застойных зон; что в свою очередь приводит к изменению обменных процессов в интиме, а также благоприятствует развитию тромбоза (Карварен
Э.С., 1985; Goldsmith H.L., Karino Т., 1978).
Таким образом, податливость является главным параметром оценки биомеханической совместимости протеза. Среди факторов, возникающих при несоответствии по податливости протеза и артерии, искажение проточного канала объясняет одновременно и развитие тромбоза дистального анастомоза, и неоинтимальную гиперплазию (составляющие основную массу осложнений). Поэтому данный фактор может быть использован для построения комплексного критерия биомеханической совместимости сосудистых протезов и магистральных артерий нижних конечностей.
2.2. Устойчивость потока в области тонкого косого анастомоза
Для определения требований в соответствии с выбранным выше критерием к устойчивости потока в области дистального анастомоза требуется произвести оценку формы сосудистого русла. Форма сосудистого русла в области анастомоза во многом определяется формой и жесткостью шва. Податливость сосудистого протеза целиком определяет форму анастомоза только в случае, когда можно пренебречь или толщиной шва, или считать его жесткость приближенно равной жесткости одного из соединяемых