基于光学相干弹性成像和拉伸试验的血管弹性研究

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大隐静脉(GSV)是常用的冠状动脉搭桥手术的代替血管,对其弹性的研究有助于适用于冠状动脉搭桥手术的人造血管的开发。已有研究主要考查大隐静脉血管轴向和环向两个方向的力学性质,缺少对大隐静脉血管径向弹性的研究,而血管具有各向异性的力学特性,大隐静脉径向弹性研究很有必要。基于光学相干断层扫描(Optical Coherence Tomography,OCT)的光学相干弹性成像技术(Optical Coherence Elastography,OCE)具有高分辨率、无损及非接触等优点,是测量大隐静脉径向弹性性质的一种有效手段。本课题结合OCE和拉伸方法测量大隐静脉在轴向、环向和径向三个互相垂直的方向的弹性模量。利用OCE对大隐静脉血管进行弹性成像,利用图像配准的算法对成像结果配准,计算施压前后的位移场,研究应变和位移的转换关系,计算最终的应变场。最终计算得到大隐静脉径向的弹性模量。通过拉伸实验,测量大隐静脉轴向和环向上的弹性模量。进行拉伸实验,获得拉力与血管长度变化的关系;建立拉伸实验的应力和应变的变化曲线。对八条大隐静脉血管的OCE和拉伸实验结果进行总结分析,对比实验结果,研究大隐静脉轴向、环向和径向三个方向弹性的特性,总结归纳其相同特性和差异性;计算大隐静脉三个方向的弹性模量值的范围。本文研究了大隐静脉三个方向的弹性值及其差异。
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