血管外支架是冠脈搭橋術中用于約束靜脈橋形變和降低管壁應力從而提高橋血管長期通暢率的潛在手段。然而，如何根據靜脈橋的直徑選擇支架尺寸仍缺乏理論參考。本文以臨床上使用的 VEST 靜脈外支架為研究對象，構建三種不同直徑的 VEST 支架與大隱靜脈橋血管的耦合模型，數值模擬支架約束下靜脈橋的膨脹收縮過程，量化評價支架尺寸對靜脈橋徑向變形和管壁應力的影響。結果表明，支架直徑較小時其約束作用較為明顯，但與較大直徑的支架相比，在靜脈橋軸向存在更為顯著的應力集中和徑向變形量突變現象，可能對橋血管產生不良影響。為了解決上述問題，本文對 VEST 支架進行改良設計，即在保持支架的合金絲橫截面積和拓撲結構不變的前提下，將粗、細合金絲的截面形狀由圓形分別變為矩形和正方形。進一步的數值模擬研究表明，改良設計后的支架可以明顯降低應力集中和管徑變形量突變的程度，有助于在保持支架約束作用的同時改善橋血管的生物力學環境。
心血管疾病在我國人群中的發病率逐年升高，已成為影響我國經濟社會發展的重大問題之一。研究表明，及時干預心血管風險因子可以有效降低心血管疾病死亡率，因此在普通人群中廣泛開展心血管檢測和風險因子篩查是心血管疾病防治的關鍵。然而，當前可用于快速心血管檢測的設備種類較少，并且很多設備存在操作復雜、工作原理不明確或測量精度在不同個體間差異大等諸多技術問題，造成心血管檢測的普及率和可靠性總體偏低。本文介紹了幾種典型心血管指標（如外周/中心動脈血壓、動脈僵硬度）的無創測量原理及相關技術進展，重點闡述了生物力學建模仿真在測量原理驗證、影響因素分析及技術改良或創新方面的應用。