对小直径血管移植的开发和优化进行生物力学见解
Xili Ding1, Dongyu Sha2, Kaixin Sun3
1Medical Engineering & Engineering Medicine Innovation Center, Hangzhou International Innovation Institute, Beihang University, Hangzhou, 311115, China; Key Laboratory of Biomechanics and Mechanobiology of Ministry of Education, Beijing Advanced Innovation Center for Biomedical Engineering, School of Biological and Medical Engineering, and with the School of Engineering Medicine, Beihang University, Beijing, 100191, China; National Medical Innovation Platform for Industry-Education Integration in Advanced Medical Devices (Interdiscipline of Medicine and Engineering), Key Laboratory of Innovation and Transformation of Advanced Medical Devices of Ministry of Industry and Information Technology, Beihang University, Beijing, 100083, China.
小直径血管移植 (SDVGs) 由于并发症而面临临临床限制. 本综述强调了流量和不匹配等生物力学因素,提出了设计和材料策略,以提高SDVG的性能和通透性,以便更好地治疗心血管疾病.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 心血管研究研究心血管研究
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 小直径血管移植 (SDVGs) 对于心血管疾病治疗至关重要,但临床成功有限.
- 血栓形成和内脏增生 (IH) 的高率危及现有的SDVGs的长期通透性.
- 虽然生物和物质的进步是显著的,但生物力学因素,如血动力学力和机械不匹配往往被忽视为移植失败的贡献者.
研究的目的:
- 审查临床试验见解和生物力学因素导致SDVG失败.
- 概述SDVGs的基本机械性能标准和评估方法.
- 为下一代SDVGs提出生物机械信息化的优化策略.
主要方法:
- 对直径小的血管移植的最近临床试验的综述.
- 有助于移植失败的生物力学因素的总结 (例如,流动模式,机械不匹配,强度).
- 确定关键的机械性能标准 (合规性,爆压) 和评估方法.
- 基于移植形态学,材料科学和仿生方法的优化策略的建议.
主要成果:
- 干扰的流量模式,机械不匹配和机械强度不足是SDVG失败的关键生物力学贡献者.
- 概述了评估SDVG性能的基本机械性能标准和评估方法.
- 优化策略包括用于血液动力学稳定的移植形态设计,与本土动脉匹配的合规性,以及用于内皮质化的生物仿真方法.
结论:
- 解决生物力学挑战对于改善SDVG通透性和临床翻译至关重要.
- 下一代SDVGs需要在形态设计,材料特性和仿生特征方面进行优化.
- 考虑生物机械兼容性对于开发成功的SDVGs来治疗心血管疾病至关重要.
