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脑动脉瘤破裂后发生蛛网膜下腔出血，首月病死率为50%。血管内血流导向是主要治疗方式。然而，既往尚无研究在同一框架内整合血流动力学结果与器械结构行为，对比支架、弹簧圈和Woven Endo-Bridge（WEB）装置。本研究根据患者的计算机断层扫描影像重建动脉瘤模型，并采用计算流体力学评估三种血流导向策略下的多项血流动力学指标。有限元分析评估了孔隙率分别为50%、55%和60%的316L不锈钢、聚-L-乳酸和镍钛合金支架几何结构。采用万能试验机对模型进行验证，所用材料为打印的聚乳酸和热塑性聚氨酯仿体。通过尺寸分析和弹性管分析，检验有限元分析（FEA）与万能试验机（UTM）几何结构之间的尺度等效性，以及刚性壁假设在计算流体力学（CFD）中的适用性。患者特异性CFD证实了高风险血流动力学特征。支架的动脉瘤囊内峰值流速最低、压力降低幅度最大，壁面剪切应力接近于零；在三种治疗构型中，支架是唯一降低时间平均壁面剪切应力（TAWSS）的构型，其周期平均TAWSS也有所降低，并且在收缩期峰值时对流速、壁面剪切应力（WSS）和涡量的降低幅度最大。三种治疗构型的振荡剪切指数（OSI）和相对停留时间（RRT）均升高，这与血流导向的血流动力学特征一致。有限元分析再现了预期的刚度层级（不锈钢 > 镍钛合金 > 聚-L-乳酸），而热塑性聚氨酯是最接近镍钛合金弹性回复特性的替代材料。缩尺试样的刚度与原尺寸试样相差不超过2.3%。预测的径向扩张量比原生血管壁数值低数个数量级，支持采用刚性壁CFD假设。支架辅助血流导向展现出最有利的血流动力学特征。孔隙率为50%的镍钛合金支架与目标最为吻合。弹性力学，而316L不锈钢对径向压缩的抵抗能力最强。
脑动脉瘤破裂后发生蛛网膜下腔出血，首月病死率为50%。血管内血流导向是主要治疗方式。然而，既往尚无研究在同一框架内整合血流动力学结果与器械结构行为，对比支架、弹簧圈和Woven Endo-Bridge（WEB）装置。本研究根据患者的计算机断层扫描影像重建动脉瘤模型，并采用计算流体力学评估三种血流导向策略下的多项血流动力学指标。有限元分析评估了孔隙率分别为50%、55%和60%的316L不锈钢、聚-L-乳酸和镍钛合金支架几何结构。采用万能试验机对模型进行验证，所用材料为打印的聚乳酸和热塑性聚氨酯仿体。通过尺寸分析和弹性管分析，检验有限元分析（FEA）与万能试验机（UTM）几何结构之间的尺度等效性，以及刚性壁假设在计算流体力学（CFD）中的适用性。患者特异性CFD证实了高风险血流动力学特征。支架的动脉瘤囊内峰值流速最低、压力降低幅度最大，壁面剪切应力接近于零；在三种治疗构型中，支架是唯一降低时间平均壁面剪切应力（TAWSS）的构型，其周期平均TAWSS也有所降低，并且在收缩期峰值时对流速、壁面剪切应力（WSS）和涡量的降低幅度最大。三种治疗构型的振荡剪切指数（OSI）和相对停留时间（RRT）均升高，这与血流导向的血流动力学特征一致。有限元分析再现了预期的刚度层级（不锈钢 > 镍钛合金 > 聚-L-乳酸），而热塑性聚氨酯是最接近镍钛合金弹性回复特性的替代材料。缩尺试样的刚度与原尺寸试样相差不超过2.3%。预测的径向扩张量比原生血管壁数值低数个数量级，支持采用刚性壁CFD假设。支架辅助血流导向展现出最有利的血流动力学特征。孔隙率为50%的镍钛合金支架与目标最为吻合。
弹性力学方面，而316L不锈钢则表现出最高的径向压缩抗力。
作者声明不存在任何利益冲突。
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关键词：脑动脉瘤 · 血流动力学 · 血管内治疗 · 计算流体力学 · 有限元分析 · 血流导向装置
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.13.758431v1?rss=1