冠状动脉支架被广泛用来治疗闭塞性冠脉疾病，但是当前的支架手术还受到支架内再狭窄和支架内血栓的困扰。尤其在复杂病灶部位，这两种并发症的发生率很高。病灶部位的血液流场对血管壁的力学刺激以及从支架释放出的药物在病灶的分布都对上述两种并发症的发生率有重要影响。本文选取一种典型支架，通过计算流体力学（CFD）和粒子图像测速（PIV）技术，研究了该支架分别植入弯曲和分叉病灶后的血液流动特性。主要工作内容有：

1)　分析了支架内再狭窄和支架内血栓的病理过程。分析了病灶壁面剪切力与新生内膜厚度的关系。介绍了支架的药物涂层技术，以及药物释放规律。另外还结合药物洗脱支架，说明了药物疗效窗和疗效系数的概念。为下文分析WSS以及药物分布提供了理论依据。

2）通过已经公开的信息，构建了一款在市场上应用十分广泛的药物洗脱支架（DES）的三维CAD模型。通过CFD方法，分别应用牛顿流体模型和非牛顿流体模型模拟了该款支架植入典型的弯曲和分叉病灶后血液流场的分布。在不同的血流速度下，对比了血液的流变学本构模型和病灶的几何结构对血液流场的影响。提出了更好地评价支架的血液流动特性的建议。

3）将CFD和物质扩散方程相耦合，模拟了DES分别植入弯曲病灶和分叉病灶后的药物分布情况。对于弯曲病灶，药物在内壁面的沉积明显高于外壁面。对于分叉病灶，主干血管下游有侧支血管的一侧药物浓度明显偏低。提出了面向弯曲和分叉病灶改善药物分布的DES设计方案。

4）参与设计和搭建了面向支架血液流动特性的实验测试平台。该实验系统采用单片机控制比例阀开度的原理，实现了所要求的血流速率。

5）制作了弯曲和分叉病灶的二维物理模型，并利用PIV技术测量了其内部流场，对比了主航道内的速度场分布。