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1.
一种血管内支架的有限元模型及计算流体动力学分析   总被引:6,自引:0,他引:6  
支架植入所造成的血栓、血管损伤及其对血流动力学的影响是造成支架内再狭窄的主要原因。我们利用有限元模型与计算流体动力学的方法,分析了一种支架在植入过程中与斑块、血管的相互作用及其对血流情况的影响。结果发现:支架植入后端部发生翘起,这容易损伤血管壁;支架植入模型所对应的即刻回缩率明显高于支架自身的回缩率,其结果分别为12.3%、3.1%;支架壁厚与连接筋设计能够引起血管壁面剪应力的明显变化。这对于血管内支架的设计具有一定的指导意义。  相似文献
2.
半圆形截面支架介入串联囊状动脉瘤的血流动力学仿真   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了研究半圆形截面支架对颅内串联囊状动脉瘤血流动力学的影响,针对同一动脉瘤结构,构建无支架和4种截面支架介入动脉瘤的有限元模型,分别命名无支架为U型、圆形截面为C型、半圆形截面圆面朝向瘤腔为ES型、圆面朝向血管轴向为IS型,然后对模型中的生理脉动流进行计算流体动力学仿真.数值模拟的结果显示:有支架模型的腔内流速被有效削弱,壁面附近的流速很低;血流对瘤腔的冲击减弱,壁面切应力的量值和波动性降低,分布均衡;腔内压力在支架介入后略有升高.对比分析两个瘤腔,流动情况和壁面切应力基本相同,下游瘤腔的压力低于上游瘤腔.IS型的仿真结果更好,这为支架的结构设计提供了一些理论指导.  相似文献
3.
双侧双向Glenn手术的全三维血液动力学数值分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用计算流体动力学方法,探讨双侧、双向Glenn术后腔-肺连接区域的能量损失情况。通过对患者核磁共振成像处理,完成了左、右肺动脉和左、右上腔静脉连接段的全三维数字化重构,结合相关血液流量等MRI测量结果,模拟了左、右肺动脉不同流量条件下连接段内的血液流动细节。结果表明:在肺动脉不同流量的情况下,腔-肺连接段内的能量损失相差2倍左右,血液流场形态对其有重要影响。由此得出结论:患者术后腔-肺连接段内的血流能量损失较小,人体肺动脉阻力大小决定左右肺的血流分配。在Fontan手术之前对Glenn连接结构进行血液流场的数值分析具有临床意义。  相似文献
4.
鼻腔气道结构对鼻腔加温加湿功能影响的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
目的 研究鼻腔气道结构的变化对鼻腔加温加湿功能的影响。方法 选取9例正常人和2例鼻中隔偏曲患者(术前术后)作为研究对象,建立鼻腔的三维有限元模型,数值模拟鼻腔气道中的气流分布、气流温度和湿度,并对比正常人与病患、术前与术后的数值模拟结果。结果 鼻腔气道宽敞一侧气流体积流率相对较大,加温加湿效果差;狭窄一侧加温效果相对较好。对于正常人,鼻腔对吸入气流加温加湿的部位主要位于前端;对于病患,则要取决于鼻腔的气道结构。结论 鼻腔气道结构影响鼻腔对吸入气流的加温加湿效果,鼻腔气道结构的几何参数如鼻腔气道壁面积、鼻腔体积可以用来衡量鼻腔对气流的加温加湿效果。  相似文献
5.
目的 结合流体力学模型研究灌注式生物反应器中大段组织工程化骨的构建与多孔支架内流体剪切力的关系。方法 利用灌注式生物反应器对复合骨髓基质干细胞的多孔磷酸三钙支架进行灌注培养。培养基的黏度分别为1.12mPa?s, 2.23mPa?s及3.35mPa?s。通过细胞增殖、成骨分化及组织形态学评价组织工程化骨的构建,建立流体力学模型,求解支架内的流体剪切力。结果 培养基黏度2.23mPa?s组,细胞增殖高于其他组。培养基黏度2.23mPa?s及3.35mPa?s组第28d的碱性磷酸酶活性及第7d后的骨钙素分泌高于1.12mPa?s组。培养基黏度越高,骨桥蛋白的分泌高峰出现越早。28d后,黏度3.35mPa?s组的钙化基质最多。流体力学模型分析,培养基黏度1.12mPa?s, 2.23mPa?s及3.35mPa?s组中,支架内的平均流体剪切力分别为5mPa, 11mPa和15mPa。结论 在利用复合人骨髓基质干细胞的多孔磷酸三钙构建大段组织工程化骨的过程中,15mPa的流体剪切力最有利于组织工程化骨的构建。  相似文献
6.
人体主动脉弓内三维血流动力学数值分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
目的阐明基于核磁共振数据进行数值建模的关键技术,利用计算流体动力学方法对人体主动脉弓内的血液流场进行了三维数值模拟。方法通过对临床核磁共振成像进行图像处理完成主动脉弓及分支血管的三维数字化重构,结合相关脉动血流量,模拟主动脉弓在心动周期不同时刻的血液流动细节。结果计算得到了人体主动脉弓内的血液流动在心动周期不同时刻的速度场、压力、壁面剪切应力的分布特征。结论基于核磁共振数据进行数值建模的关键技术有利于生物流体力学研究的深入开展,对主动脉弓进行血液流场的数值模拟有利于临床动脉粥样硬化、主动脉夹层的诊断和治疗。  相似文献
7.
基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法分析咽喉部阻塞患者手术摘除增生肉芽组织前后咽、喉及气道内相关空气动力学指标的变化及其对流场特征的影响,以期为术后临床效果的评估提供理论依据.首先通过患者手术前后的CT影像学数据,建立咽部、喉部及气道的三维有限元数值模型;然后采用计算流体动力学的方法,数值模拟并分析喉部肉芽组织摘除术前后咽、喉及气道内空气动力学特征的变化.结果显示:术后喉部异常结构形态改善显著,气道阻力下降明显,患者呼吸困难的症状在很大程度上得到了缓解.但由于术后患者喉部解剖结构的变化,使得患者吸气时出现气流扰动及局部负压的情况.这些结果表明通过对咽、喉及气道内空气动力学的分析研究,有助于找出造成空气动力学异常的关键解剖结构,咽喉及气道内流场的CFD数值模拟分析可以有效地评估喉部增生肉芽组织摘除术的临床效果.为开展个性化咽喉部阻塞治疗术提供更多的理论依据.  相似文献
8.
The conventional bypass design is to implant a graft on the stenosed host artery allowing blood to flow bypass the stenotic artery. However, restenosis is a challenging problem which finally results in reoperation. The purpose of this paper is to propose a new bypass graft design of coronary artery with an assistant graft for the treatment of coronary artery stenosis. An additional assistant graft was employed in the new design compared with the conventional ETS anastomosis. Numerical simulations were performed by means of finite volume method using computational fluid dynamics (CFD) solver. Results demonstrated that the new anastomoses model provided a more smooth flow at the distal ETS anastomosis without any stagnation point on anastomotic bed and vortex formation in the heel region. Oscillatory shear index (OSI) and time-averaged wall shear stress gradient (TAWSSG) at the artery bed of the distal ETS anastomosis were reduced. The coronary artery bypass graft with an assistant graft is feasible to improve the local hemodynamics and diminish the probability of restenosis in the treatment of coronary artery stenosis.  相似文献
9.
支架植入术是当今治疗动脉粥样硬化冠心病的一个非常重要的方法,而支架内血栓和新生内膜增生所致的再狭窄是导致冠脉内支架植入术失败的主要原因。大量研究表明支架的血流动力学特性影响了血栓的形成和新生内膜的增生,从而导致了支架内的再狭窄。我们回顾了病变血管支架术的重要性及其存在的问题,通过分析支架血流动力学特性的研究方法,综述了该领域的研究成果和进展。  相似文献
10.
目的应用专业计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)分析软件FLUENT,对一种具有长短叶片的Sarns离心式血泵的内部流场进行三维数值模拟。方法利用Solidworks软件对Sams型血泵进行三维建模,然后对所建模型网格处理,通过选取标准,κ-ε湍流模型和SIMPLE算法,具体分析了内部流动状态、压力分布、壁面剪切力等流场特性。结果结果表明,该离心泵内部流场分布较不匀,叶片及血泵出口处有回流和旋涡现象,剪切力大小基本处于致红细胞破碎的临界状态之下,高转速下剪切力最大,主要分布在叶轮区域,但暴露时间极短,基本满足血液生理要求。结论该研究为Sarns血泵的进一步优化提供了理论基础。  相似文献
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