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《生物医学工程学杂志》 2019年04期
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猪降主动脉腹侧与背侧组织力学性能的实验研究

李晓娜  陈凌峰  高志鹏  刘佳禾  陈维毅  
【摘要】:动脉组织的力学性能对于维持心血管健康具有重要意义,并与心血管相关疾病的发生发展密切相关。主动脉腹侧和背侧组织力学性能之间存在显著差异,但缺乏量化的力学性能参数,且其成因尚不清楚。本文以猪降主动脉腹侧与背侧组织为研究对象,通过双轴拉伸方法获取应力-应变曲线,分析组织正交各向异性,采用Gasser-Ogden-Holzapfel型应变能函数描述动脉组织力学性能参数,采用Elastic Van Gieson(EVG)法和天狼星红染色法观测动脉组织弹性纤维和胶原纤维显微结构。结果表明,与降主动脉腹侧组织相比,降主动脉背侧组织表现出更明显的正交各向异性,且在周向上的弹性模量明显大于降主动脉腹侧组织。降主动脉腹侧和背侧组织的超弹本构参数之间差异均无统计学意义,但几乎所有降主动脉组织的纤维角度都小于0.785 rad(45°),胶原纤维的排列更趋于周向。EVG和天狼星红染色显示降主动脉腹侧外-中膜弹性纤维层密度明显高于背侧组织,外-中膜胶原纤维背侧多于腹侧。结果提示,猪降主动脉背侧组织与腹侧组织之间的力学性能差异与外-中膜组织中的微观结构有关。在相对较小的应变范围内,可忽略降主动脉腹侧与背侧组织力学性能的差异;当应变较高时,则需区别对待。本研究结果可为动脉疾病(如动脉夹层)的成因以及人工血管设计等提供数据参考。

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