近年来,由于旋动流重要的生理意义,研究人员试图通过利用旋动流机制设计一些植介入器械,来减少由扰流而产生的急性血栓和内膜增生。但是关于旋动流所设计的植介入器械仍存在一些争议,其主要原因是这些植介入器械所引起的旋动流强度不强。因此我们认为恰当地提高旋动流强度,可能会提高临床试验结果。动脉系统中血管的直径是逐渐减小的,即动脉血管是有一定的锥度的。研究证明这种含有锥度的动脉血管可以起到稳定血流和延缓旋动流强度衰减的作用,从而减少了低密度脂蛋白在动脉管壁上的沉积。受到动脉系统中旋动流和血管含有一定锥度的影响,我们提出了一种新型的小口径人造血管设计方案:(1)血管呈螺旋状,能够使管腔内的血流产生旋动;(2)血管呈锥形,即管腔横截面积沿着血流方向逐渐减小。通过上述技术方案,可以保证这种小口径人造血管植入人体后,血管内将产生强烈的旋动流,血管近壁面处的血流流速及壁面剪切力均得到显著提高,从而达到抑制小口径人造血管植入后短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生的目的。计算机仿真结果表明: 虽然不带有锥度的螺旋搭桥可以产生旋动流,但是旋动流强度小,效果不太明显。而带有锥度的螺旋人造血管,通过加大血管锥度,可以大大提升旋动流强度,从而使WSS和TAWSS明显的提高,OSI和RRT明显的减小,尤其是在搭桥出口所对应的血管底面。但并非锥度越大越好,旋动流的增强也会增加血管压差。但只要我们将血管锥度设置合理,就可以忽略压差的影响。

六个模型的血流动力学指标分布分析;A是壁面剪切力WSS;
B是平均壁面剪切力TAWSS;C是震荡剪切指标SI; D是相对滞留时间RRT