醫(yī)學(xué)上采用的心臟支架植入手術(shù)已經(jīng)成為治療心血管疾病的重要手段之一。然而術(shù)后一年左右，病人的支架植入部位會發(fā)生再狹窄病變現(xiàn)象，尤其當(dāng)支架植入位置不當(dāng)時，再狹窄病變演化將加速，這已成為冠狀動脈疾病治療的一大難題。以往研究往往采用簡單的壁面光滑“Y”型流道進(jìn)行數(shù)值模擬，計算支架放入后動脈分岔區(qū)域壁面剪切應(yīng)力(wall shear stress, WSS)的影響。

這類簡單模擬結(jié)果無法為實際臨床病例提供可靠信息。

       為了針對真實病例解決這一問題，中國相關(guān)科學(xué)機構(gòu)相互合作，首先由醫(yī)院提供實際臨床病例，采用血管造影術(shù)(angiography)掃描病變部位。然后引入3D打印及微流控技術(shù)，將真實血管病變部位模型“復(fù)制”加工到三維微流控芯片上。力學(xué)所LNM實驗室微流動課題組承擔(dān)了微流控芯片制作及流場測試工作，通過MicroPIV和共聚焦實驗系統(tǒng)，測量了實際病變部位附近的流場并計算了壁面剪切應(yīng)力，給出了臨界壁面剪切應(yīng)力約為0.4-0.5Pa，發(fā)現(xiàn)堵塞會發(fā)生在壁面剪切應(yīng)力小于臨界值的部位，為臨床診斷提供了參考數(shù)據(jù)。

該研究首次提供了一種復(fù)制真實病例進(jìn)行體外支架植入手術(shù)的實驗室研究方法，為今后與臨床病例緊密結(jié)合，提供優(yōu)化的支架植入位置，以減小支架植入后再堵塞風(fēng)險的體外實驗做了初步探索。