新型復合人工氣管的生物力學實驗研究.pdf

1、目的:氣管因腫瘤、外傷、先天性疾病等原因需行氣管部分切除重建，但當氣管切除長度達6cm以上時，對端吻合受限，這時就必須行人工氣管替換，重建氣道。理想的氣管替代物應該具備良好的與自體氣管相似的力學性能，本實驗通過對復合新型人工氣管與成年離體家犬氣管及人工氣管進行一系列體外靜態(tài)力學實驗，評估其生物力學特性，為今后復合人工氣管的研制及開發(fā)提供依據(jù)及參考。 材料和方法:本實驗選用自制的新型復合人工氣管（專利號：ZL20061003203

2、2.5）和成年家犬氣管節(jié)段為研究對象，通過INSTRON1342型電液伺服控制材料試驗機和自行設計的實驗裝置進行縱向拉伸、殘余應力、頂破力、徑向支撐、抗彎強度等力學試驗，得出各項力學數(shù)據(jù)，計算機描繪出力學圖表，進行分析比較。 結果:數(shù)據(jù)顯示犬氣管節(jié)段的峰值載荷為155.98N，人工氣管的峰值載荷為87.25N，約為犬氣管節(jié)段峰值載荷的一半。人工氣管的彈性模量為12.78MPa，犬氣管節(jié)段的彈性模量為13.00 MPa。計算機描繪

3、兩者應力-應變曲線顯示明顯不同。人工氣管及離體犬氣管環(huán)均存在殘余應力，犬氣管內壁壓力不斷增高時氣管膜部發(fā)生破裂，氣管頂破強力從咽部約277 mmHg逐漸降低至隆突處約266 mmHg；50mm長犬氣管直徑壓縮50％時徑向支撐力約11.24N，人工氣管為5.29N；氣管向前與左右彎曲50°時，載荷分別為1.75N和2.11N。人工氣管為3.35N； 結論:1）復合人工氣管在拉伸性能上不及犬氣管，這與聚四氟乙烯材料和鈦環(huán)之間連接不牢