分岔动脉血管脉动血流的动力学分析

通过分析血管性肺癌介入治疗的特性，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。基于SMPLE算法对分岔动脉血管脉动血流的动力学进行了数值模拟，获得用导管注射药液时血液流场的变化情况。结果表明，建立的典型几何模型和血液平均流速脉动流模型可较好地分析临床上观察到的血流动力学现象，能反映分岔动脉血管脉动流的特点。为实施进一步数值模拟提供了可靠的前提，此项研究的计算结果也为优化血管性介入治疗等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。     

基于计算流体力学方法进行不同个体的主动脉弓内血流模拟对比分析

目的:应用医学CT图像数据三维重构技术和计算流体力学方法进行人体主动脉内血流数值模拟分析,通过对不同个体正常主动脉弓内血流数值模拟获得的血流动力学参数进行比较,分析讨论血流动力学参数与血管结构形状的关系及对血液流动的影响,为阐明血管疾病的发病机理提供理论依据。方法:应用医学图像后处理软件对通过临床获得的增强CT二维医学图像数据进行处理重构而得到不同个体的主动脉弓三维立体模型并转化为可用于模拟计算的CAD模型。应用CFD软件模拟主动脉弓内的血流情况,获得相关血流动力学参数。结果:计算得到了不同个体主动脉弓在心动周期内不同时刻的血流动力学参数。结论:计算流体力学数值模拟方法为个体主动脉弓内进行仿真模拟血流动力学分析提供了可靠方法。在心动周期内主动脉弓弯曲处存压力变化明显,出现漩涡等复杂血液流动现象,为研究血流动力学及各种脉管疾病提供一定的理论依据。     

支架治疗动脉瘤流固耦合数值模拟的周期重复性研究

目的探讨瘤用支架血流动力学流固耦合数值模拟过程中不同计算周期的相对误差大小,以给出获得收敛结果的最小周期推荐值.方法利用有限元分析软件 ANSYS对植入不同截面形状支架治疗梭形动脉瘤模型进行流固耦合数值模拟.每个模型进行3个周期的迭代计算,计算出各模型的动脉瘤腔内血液流速、压力、壁面切应力等血流动力学参数.最后比较相邻周期的相对误差绝对值,根据数据后处理结果得到计算的最佳周期数.结果各模型的动脉瘤腔内血流动力学参数计算1周期与计算2周期的相对误差绝对值远高于5%,重复计算3个周期与计算2个周期的相对误差绝对值均小于5%.结论有限元分析软件 ANSYS进行支架非定常血流动力学流固耦合数值模拟计算时,计算2个周期可达一定精确度,避免不必要的时间消耗,为支架治疗梭形动脉瘤的流固耦合数值模拟研究提供参考依据.     

锥度角对弯曲动脉血管的血流动力学影响

运用血流动力学的基本原理和计算流体力学方法,对具有锥度角的弯曲血管内的血液二维定常流动流场进行数值模拟和分析.计算出具有锥度角的弯曲动脉内血液流动的压力和速度的分布情况.计算结果表明由于弯曲血管的曲率和沿血管渐缩的锥度角使得血管截面血流速度分布尤其是径向速度分布发生较大畸变;锥度角对弯曲动脉血管的血流动力学影响主要体现在对血流径向速度分布的影响.     

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。     

黏弹性血管脉动血流在(扌兖)法推拿作用下的切应力分析

建立具有局部轴向运动狭窄的黏弹性血管中脉动血流模型,模拟研究中医(扌兖)法推拿的血液动力学机理.设血液为牛顿流体,血管壁为线性黏弹体.在(扌兖)法推拿作用下血管受水平外力作用形成轴向运动缓变狭窄,血流遵循线化Navier-stokes方程.数值计算结果显示:黏弹性血管在(扌兖)法作用下,运动狭窄后部血管段最大切应力以及距离血管入口31 cm处的平均切应力、最大切应力以及瞬时切应力随着黏性系数和手法频率的改变而有较大变化,并且有明显的相位移动.     

端对端缝合股动脉搭桥术的流动分析

在一般"端对侧"股动脉搭桥术中,由于缝合区几何结构的突变必然导致流场的不均匀.移植管中血流会对缝合区底面产生很大冲击,并影响手术效果.为改善此种现象,作者提出了"端对端"连接方式,并对"端对侧"和"端对端"两种连接模型中的血液流动进行了数值模拟.为便于比较,两种模型利用相同的几何参数进行建模,采用相同的边界条件,数值模拟利用计算流体动力学中的有限单元法进行计算.结果展示了流场、壁面剪切应力及其梯度等血流动力学的时空分布情况.经比较表明,"端对端"模型比"端对侧"模型具有较大的纵向速度、较小的二次流、较均匀的壁面剪切应力等.因此,"端对端"模型具有更好的血流动力学,可以改善搭桥效果.     

颈内动脉狭窄对体循环系统影响的集中参数模型研究

研究颈内动脉病变时对整个颈动脉系统的影响。建立了一个带颈动脉分岔血管分支的体循环系统集中参数模型,基于一组可较好地模拟正常生理曲线的参数,通过改变颈内动脉段的集总参数来模拟颈内动脉狭窄,研究了其对颈动脉系统的影响。结果表明:颈内动脉发生狭窄时,会使其自身的流量、压力和颈总动脉的流量发生显著变化。这些变化主要是由液阻和液容的改变引起的,其中液阻的影响更显著。此外,颈内动脉发生狭窄对于颈外动脉的影响较小,对颈总动脉入口压力则不产生影响。由此说明:利用三维计算模型对颈动脉分岔血管进行血流动力学数值模拟时,入口边界条件用入口压力比用入口流量更合适。     

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。