心房肌被動(dòng)剪切力學(xué)性能的研究.pdf

1、心房作為心的腔室，在正常的心動(dòng)周期中發(fā)揮著重要作用，且在心房整個(gè)跳動(dòng)周期內(nèi)，大約85％的時(shí)間處于非收縮狀態(tài)，因此對(duì)心房肌被動(dòng)力學(xué)性能的研究具有重大意義。但是目前對(duì)其研究還很少，而且基本采用拉伸測(cè)試手段，不能提供足夠數(shù)據(jù)以獲得更加精確的材料特性。所以，對(duì)心房肌多軸向的剪切測(cè)試就顯得相當(dāng)迫切。本文選用豬心作為實(shí)驗(yàn)材料，通過(guò)組織學(xué)觀察選取適合的心房肌區(qū)域用于測(cè)試其被動(dòng)剪切力學(xué)性能；并通過(guò)心房與心室力學(xué)數(shù)據(jù)的比較以了解心肌組織不同區(qū)域的力學(xué)性能

2、是否存在差異。
　　獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不僅可以為心肌的有限元建模提供材料參數(shù)，用于進(jìn)一步的建模研究，還可以用于組織工程中心臟補(bǔ)丁材料的選擇，對(duì)植入性醫(yī)療器械開(kāi)發(fā)、植入位點(diǎn)的選擇，及提高相關(guān)診斷技術(shù)有一定意義。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容及相應(yīng)結(jié)果如下：
　?。?）詳述了由我們?cè)O(shè)計(jì)組裝的一臺(tái)適合于生物軟組織剪切力學(xué)性能研究的設(shè)備，通過(guò)空載證明了設(shè)備的穩(wěn)定性，通過(guò)已知相關(guān)材料參數(shù)的凝膠完成了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，證明了設(shè)備的準(zhǔn)確性。
　　

3、（2）通過(guò)組織學(xué)技術(shù)（石蠟切片）對(duì)心肌不同區(qū)域的觀察，選取左心房中適合于被動(dòng)剪切力學(xué)性能研究的2個(gè)區(qū)域的心肌，左心耳（LAA）和位于左心房后下方房室溝附近的區(qū)域（PI），為便于比較心房與心室肌被動(dòng)力學(xué)性能是否存在差異，同時(shí)測(cè)試了左心室心肌的性能。
　?。?）對(duì)所選三個(gè)區(qū)域的心肌進(jìn)行剪切試驗(yàn)，結(jié)果表明，作為一種生物軟組織材料，心房肌表現(xiàn)出了非線性、各向異性（正交各向異性）、黏彈性、應(yīng)變軟化的材料特征；且三個(gè)區(qū)域心肌組織的平均峰值應(yīng)力

4、的比較結(jié)果顯示左心耳與左心室區(qū)域的心肌剛度相似（P>0.05）；PI區(qū)域的心肌剛度顯著小于其它兩個(gè)區(qū)域（P<0.05）；進(jìn)一步比較顯示PI區(qū)域的心肌在所有應(yīng)變水平及所有剪切方向中其平均峰值應(yīng)力均小于其它兩個(gè)區(qū)域，這表明心肌非均勻的材料性質(zhì)。
　　基于以上結(jié)果，我們不能簡(jiǎn)單地用一組心肌力學(xué)參數(shù)表述整個(gè)心肌組織的材料特征。而且其中的非線性、各向異性的材料性質(zhì)是取決于局部心肌組織成分及心肌顯微結(jié)構(gòu)軸（沿纖維方向、心肌層向、心肌層的法向）