基于多种测量方法的猪降主动脉近心端和远心端力学性能研究

心血管病是一种世界范围内的常见疾病。主动脉具有复杂的几何、微结构和血流动力学特征。常见疾病有动脉粥样硬化、动脉瘤和动脉夹层。主动脉疾病的发生、发展和病理变化与动脉的几何形态和微结构密切相关。因此,系统的研究主动脉的力学性能,是临床诊断和治疗主动脉疾病的必要条件。使用了单轴和动态双轴拉伸法以及微压法对猪降主动脉近心端和远心端进行了实验研究。双轴拉伸实验的测得的弹性模量值较单轴拉伸实验法测得的值高约70%(单轴拉伸法:周向近心端0.205±0.028 MPa;周向远心端0.217±0.016 MPa;双轴拉伸法:周向近心端0.343±0.096 MPa;周向远心端0.379±0.069MPa),这是由于加载方式不同造成的,弹性纤维和胶原纤维的网状结构在双轴拉伸时沿两方向被拉开。两种拉伸测量法得到的结果在一个量级,且结果具有一致性:降主动脉近心端和远心端轴向弹性模量差异不大(单轴拉伸法:轴向近心端0.113±0.008 MPa;轴向远心端0.115±0.026 MPa;双轴拉伸法:轴向近心端0.251±0.117 MPa;轴向远心:0.254±0.095 MPa),力学性能的差异主要出现在周向组织的被动力学响应上。微压测量法测得的是动脉壁透壁方向的力学响应,其弹性模量相较拉伸法得到的结果小一个量级(微压透壁方向,近心端:0.047±0.016 MPa远心端:0.063±0.019 MPa)。结果显示每种试验方法结果具有一定差异,单轴拉伸法适合测量血管的极限应力,双轴拉伸法能够模拟在体的动态力学响应,微压法则可得到血管壁的粘附特征。