基于计算流体力学分析腺样体大小对儿童上气道气流的影响

目的 通过构建同一气道中腺样体大小依次递减的8种上气道有限元数值模型，分析腺样体大小对上气道流场特性的影响，帮助临床医生进一步认识腺样体在小儿鼾症中的发病机制及规范腺样体手术适应证。方法 基于上气道CT扫描图，通过三维重建软件Amira构造相同气道中腺样体大小依次递减的8种上气道三维模型；采用计算流体力学(CFD)模拟各上气道吸气气流；从气流流速、流动方式、气流压强和通气量等方面分析腺样体大小对上气道流场特性的影响。结果 当腺样体肥大阻塞后鼻孔55%以内时，平静吸气气流流速和压强变化趋势与正常气道基本一致，气流流线规则，通气量为77.812~74.854 mL/s。当阻塞度达64%以上时，鼻咽部的气流流速和压降急剧增加，流线紊乱，平静吸气时上气道通气量显著减少。结论 腺样体肥大阻塞后鼻孔达2/3以上时，可严重影响儿童正常吸气。腺样体越大，患儿夜眠憋气、打鼾、呼吸暂停等症状越明显。腺样体肥大是造成儿童阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)的重要因素。     

基于流固耦合的计算流体力学在主动脉夹层中的应用

主动脉夹层是一种起病急、进展快、病死率高的疾病。在主动脉夹层的发展和治疗过程中, 血流动力学因素有着重要的参考价值。计算流体力学可直观、可视化地模拟人体血管内的血流动力学状态并进行数值量化, 但未进行流固耦合分析的计算流体力学并不能反映人体真实情况, 因此主动脉夹层的流固耦合数值模拟值得进一步研究, 以达到对血流动力学状态、术后效果及风险预测等更准确的评估。本文就基于流固耦合技术的计算流体力学在主动脉夹层中应用及研究进展作一简要综述。     

机械取栓器取栓效果的影响因素

目的研究取栓口形状、抽吸流量以及血流速度对旋切抽吸式取栓器血栓抽吸效果的影响,为旋切抽吸式取栓器的设计和优化提供理论支持。方法建立3种取栓口("L"、"8"和"0"型)模型,研究取栓口形状对取栓的影响;以"8"型取栓口为基础,设置不同抽吸流量(75、100、125、150 mL/min)以及不同血液入口流速(0～10 cm/s,间距为1 cm/s),分析抽吸流量和血液流速对取栓效果的影响。结果 "L"型取栓口无法均匀地抽吸血栓,"8"型与"0"型取栓口的取栓效果差别不大,但"8"型取栓口附壁血栓清除率优于"0"型取栓口。当抽吸流量大于100 mL/min时,继续增大抽吸流量对取栓效果的提升有限。当血液流速小于1 cm/s时,抽吸效果最佳;随着血流速度增加,取栓效果逐渐下降。结论取栓口的形状、抽吸流量以及血液流速对取栓效果影响明显。选择宽而短的取栓口形状设计、适当提高抽吸流量以及降低血液流速,对取栓效果的提升有显著影响。研究结果可为旋切抽吸式取栓器的优化设计作指导。     

单层或双层裸金属支架治疗冠状动脉瘤的流体力学分析

目的：使用计算流体力学研究单层或双层裸金属支架治疗冠状动脉瘤（冠脉瘤）的新方法。方法：选取5例瘤体直径不同的冠脉瘤患者，分别置入单层或双层裸金属支架治疗，使用计算流体力学方法构建冠脉瘤模型并模拟单、双层裸金属支架置入过程，分析裸金属支架置入后冠脉瘤内血液动力学参数的变化。结果：在模型1（病例1，瘤体直径4 mm）中，相比无支架状态和双层裸金属支架状态，单层裸金属支架状态时血流速度最低。在模型2至模型5（病例2～病例5）中（瘤体直径6.5～16.0 mm），相比无支架状态和单层裸金属支架状态，双层裸金属支架状态的血流速度最低。在模型1和模型2中，随着裸金属支架依次模拟置入，冠脉瘤壁面压力和切应力呈现出下降趋势。模型3、4和5则表现出随着裸金属支架的依次模拟置入，冠脉瘤壁面压力逐渐上升，切应力则呈现出个体化变化。随访发现5例冠脉瘤均成功封闭且无明显支架内再狭窄。结论：瘤体直径<6.5 mm的冠脉瘤可采用单层裸金属支架覆盖瘤颈，瘤体直径在6.5～16.0 mm之间的冠脉瘤建议采用双层裸金属支架覆盖瘤颈。该技术可有效改变冠脉瘤内血流速度及载瘤动脉血流导向，促进瘤体愈合。     

动脉血流旋动原理在人造血管研制和血管移植术中的应用

目的 将血液流动的旋动流原理用于心血管介入治疗,以期解决小口径人造血管的急性血栓堵塞问题和搭桥手术后下游处血管内膜增生引起的血管再狭窄问题。方法 使用计算流体力学（CFD）分别研究具有旋动流特性的新型小口径、S型搭桥和偏心搭桥模型中的流场以及壁面剪切力的分布。同时研究在旋动流下血小板的黏附情况和不同角度的S型搭桥下的血管内膜增生。结果 旋动流能明显提高壁面剪切力,抑制血小板的黏附以及血管内膜增生。结论 在心血管介入治疗和器械设计中引入旋动流确实可明显改善这些器械中的血流流场,达到抑制小口径人造血管的急性血栓形成和搭桥手术后血管内膜增生的目的。     

基于流固耦合的计算流体力学在心血管疾病中的应用

心血管疾病是目前威胁我国人群健康的第一大疾病,现有的诊疗手段主要依赖于影像学检查,但该方法对血流成像以及流体力学变化缺乏有效参考。计算流体力学可以直观、可视化地模拟人体血管内的血流动力学状态并进行数值量化,但未进行流固耦合分析的计算流体力学因为与真实人体有差距,结果与真实值有一定差距。因此,基于流固耦合技术的数值模拟分析心血管疾病中的作用值得深入研究。本文章就基于流固耦合技术的计算流体力学在心血管疾病中应用及研究进展作一简要综述。     

数值模拟仿真方法在颅内血流导向密网支架研究中的应用

颅内动脉瘤是一种常见的颅内血管类疾病,其破裂是非创伤性蛛网膜下腔出血的常见原因,具有较高的致死率和致残率。颅内血流导向密网支架介入治疗可避免开颅手术对人体造成的巨大损伤,是目前临床主要治疗手段之一。随着计算机技术和数值计算方法的不断发展,数值模拟仿真方法越来越多地应用于医疗器械研究,其便捷高效、成本低廉,且能获得更多体外试验无法获得的参数结果。该研究主要阐述数值模拟仿真方法在颅内血流导向密网支架研究中的应用,并对目前的进展情况进行综述,为颅内血流导向密网支架的研发提供参考。     

计算流体力学在非瓣膜性心房颤动中的研究进展

计算流体力学(CFD)是流体力学的重要分支。目前，利用不同的计算技术分析血液在心脏内的流动模式，已被用于评估心脏功能以及心血管疾病的早期诊断。本文着重介绍CFD在非瓣膜性心房颤动领域的研究进展。     

标准颈动脉内膜切除术后血管几何形态特征对血管内血流动力学状态的影响

目的 探讨标准颈动脉内膜切除术(CEA)术后血管几何形态特征对血管内血流动力学状态的影响。方法 回顾性收集2016年5月至2020年12月在海南省人民医院神经外科及血管外科行CEA的患者50例，所有患者均在术后一周内进行颈动脉CTA检查，测量并记录血管几何形态特征数据。利用Mimics、Geomagic等软件对患者术后CTA影像学资料进行颈动脉建模，采用Ansys Fluent进行计算流体力学(CFD)分析，定量测定颈动脉窦部外侧壁壁面剪切力(WSS)数据，定性判断血管内有无湍流现象的发生。比较Bulb/CCA管径比值≤1和>1两组患者在血管内是否形成湍流，对血管几何形态特征数据与颈动脉窦部外侧壁WSS数据进行Spearman相关性分析，将存在显著相关性的血管几何形态数据纳入多元线性回归分析；采用多重二元Logistic回归分析管腔内形成湍流的血管几何形态的独立危险因素。结果 Bulb/CCA管径比值≤1和>1两组患者经χ²检验显示Bulb/CCA管径比值>1组的患者CEA术后血管腔内更容易产生湍流，差异具有统计学意义(P<0.05)；经S...     

本刊顾问吴望一教授去世

本刊第1、2届编委及第3届编委会顾问,北京大学工学院吴望一教授因病医治无效,于2013年6月9日上午10时35分在北京逝世,享年80岁。吴望一教授1933年6月8日出生于浙江省宁波市。吴望一教授是我国著名的流体力学和生物力学专