有锥度角的主动脉弓血液脉动流数值分析

目的 探求在正常生理脉动流条件下主动脉弓内血液流动速度和压力脉动分布，为动脉粥样硬化的成因和排除方法的研究提供理论依据。方法 运用计算流体力学方法和血流动力学的基本原理，对具有锥度角的主动脉弓内血液脉动流动进行数值模拟和可视化分析。结果 计算获得了具有锥度角的主动脉弓内血液流动在心动周期不同时刻的压力分布、速度分布、流线分布。结论 主脉弓内的血液脉动流流态表现复杂的原因是多方面的，而其中最为重要的原因就是主动脉弓的锥度角和曲率。     

动脉中的发展流动与其锥度角的关系

本文推导了动脉血管流动的速度分布和压力分布公式，并从数学上论证出动脉血管中之所以总是发展流动的主要原因是动脉血管存在着锥度角，此外，还讨论了锥度角对动脉血液流动的速度分布的影响问题。     

动脉锥度角对非定常血流速度分布的影响

从动脉血管具有1°左右的锥度角的实际情况出发,应用Navier-Stokes方程和质量连续原理对非定常状态下动脉中血液流动的锥度角效应问题建立了一组数学模型,继而采用贝塞尔函数方法进行了解析求解,获得了非定常状态下的动脉血液发展流动的速度分布公式.和无锥度角的动脉血管中的血液发展流动做了比较.得出了一些颇为新颖而重要的结论.     

锥度角对非定常的动脉血流的压力分布的影响

应用Navier-Stokes方程和质量连续原理对具有锥度角的动脉血管中非定常状态下的血液发展流动建立了一组数学模型，采用贝塞尔函数方法进行了解析求解，获得了非定常状态下的动脉血液发展流动的速度分布和压力分布公式。并与定常状态下动脉血管中的血液发展流动做了比较。结果表明，非定常状态下动脉血液发展流动的压力分布和定常状态下的动脉血管中的血液发展流动的压力分布差别很大。     

沙疗对人体弯曲股动脉血流动力学影响

目的研究沙疗对人体弯曲股动脉血流动力学的影响,从血流动力学角度进一步揭示沙疗的疗效机理。方法以人体主动脉CT图像为依据,建立弯曲股动脉三维有限元模型,并以实验所测受试者心率、股动脉血流速度峰值和内径作为初始条件和边界条件进行有限元数值模拟,对比分析在流固耦合条件下沙疗前后弯曲血管血液流场血流速度、压力和壁面切应力。结果与沙疗前相比,沙疗后血管弯曲段纵向速度有较大提高,增幅为22.76%;二次回流速度明显减弱,减少了18.26%;壁面切应力减少2.01%。结论沙疗会使血液流动性效果显著,并提高股动脉血液的流动性,预防动脉内血小板的沉积;沙疗后二次回流速度流动现象明显减弱,避免血液中物质产生沉积,临床上对预防动脉粥样硬化、血栓等各种血管疾病有积极作用。     

锁骨下动脉、颈总动脉和椎动脉分叉处血流动力学数值模拟

目的:探讨锁骨下动脉、颈总动脉和椎动脉分叉处的血流动力学特性,分析该处发生血管狭窄引起大脑供血不足的 血流动力学原因。方法:采用内蒙古民族大学附属医院神经内科提供的CT数据,应用医学建模软件MIMICS20.0将患者 二维CT数据进行三维血管重建,经过网格划分及边界条件设置后导入计算流体力学软件FLUENT14.5中。计算和分析 不同血液入口速度的锁骨下动脉、颈总动脉和椎动脉分叉处的血流动力学特性。结果:在血液入口速度不同的情况下,锁 骨下动脉、颈总动脉和椎动脉分叉处的血液流场分布、血液压力分布和血管壁面切应力分布有显著变化。在血液入口速 度增大时,锁骨下动脉分叉处和颈总动脉分叉处的血液流速快、血管壁压力大,颈总动脉内侧血管壁面切应力大,但锁骨 下动脉分叉处和颈总动脉分叉处血管壁面切应力数值和变化幅度小,属于低切应力区。结论:通过血流动力学数值模拟 研究,分析锁骨下动脉、颈总动脉和椎动脉分叉处易发生粥样斑块病变导致大脑供血不足的血流动力学原因。     

分岔动脉血管内灌注药液时的药物浓度分布

建立了分岔动脉血管二维几何模型和动脉血流平均流速脉动流模型.对分岔动脉血管脉动血流的动力学状况和匀速进行药液注射进行了数值模拟,获得用导管注射药液时的血液流场的变化情况和药液在血液流场内的周期分布.计算结果表明,所建立的几何模型和血液平均流速脉动流模型可以较好地分析解释了临床上所观察到的血流动力学现象和药液传输现象,能够反映出分岔动脉血管脉动流的传质特点.这不但为实施进一步数值模拟提供了可靠的前提,而且本文的计算结果对优化血管性介入治疗等也提供了血流动力学依据.     

锥形血管内血液脉动流的数值模拟

将锥形血管与人体血液的脉动流动联系起来研究发展中的血液流动问题 ,给出了锥形血管的几何模型、血液流动的理论模型、生理边界条件以及计算条件 ;根据人体生理脉动流条件 ,建立了血流平均速度函数 ,并就此对三维锥形血管内的血液脉动流动进行了数值模拟 ,获得心动周期不同时刻的轴向速度、径向速度、断面压力和轴向压力分布曲线。将数值模拟计算结果与实验和分析计算结果进行对照 ,讨论了锥形血管内血液脉动流的特点。     

血流动力学的医学应用与发展

血流动力学是指血液在血管系统中流动的力学,主要研究血流量、血流阻力、血压、切应力、扰动流等,以及它们之间的相互关系,对人类生命健康具有重要的影响。血流动力学在血管的弯曲、狭窄、堵塞、分叉以及肿瘤的治疗等方面具有重要的临床研究意义。目前,血流动力学在动脉血管搭桥、冠状动脉狭窄、腹主动脉瘤、动脉粥样硬化、脑动脉肿瘤以及旋动流等方面引起广泛研究。伴随着血流动力学的深入研究,心脑血管的手术规划、介入治疗等得到快速发展,基于血流动力学的临床检测和治疗仪器也越来越多。血流动力学因素,如血管压力、血管阻力、血流量、壁面切应力、血液黏度、流动分离、湍流、涡流等对常见血管疾病以及术后并发症的影响机理正在逐步深入探索之中,并已经取得了一定成果。     

支架血液动力学

本文介绍了计算流体动力学（CFD）在模拟心血管系统血流的进展。特别在分流术支架血液动力学方面的应用。最后给出了两个支架血液动力学的模型,利用CFD技术计算了速度向量场和沿支架管壁的切剪应力分布,得出了在分流动脉内较理想流动的条件。