冠状动脉斑块计算流体力学研究进展

为了探究冠状动脉斑块发生发展的具体影响因素,研究人员将目光投向了计算流体力学。病理状态下管壁切应力营造促进斑块发生、进展的环境,诱导斑块趋于易损,甚至破裂,增加远期不良心血管事件风险。以往研究多采用血管内超声或光学相干断层成像的侵入性成像方法对切应力进行计算评估。近年来,冠状动脉CT血管造影(CCTA)技术在图像质量上的进步则使基于CT计算管壁切应力与斑块轴向应力成为可能。基于无创影像学斑块检测技术的发展以及多种血管内血流应力的联合评价方式,都将进一步提高CCTA对于斑块转归与临床结局的预测价值。     

机用镍钛器械根管预备过程中加入连续根管外冲洗对根管内液体置换的影响

目的: 评估机械预备过程中加入连续根管外冲洗对根管内液体置换的影响。方法: 根据根管预备过程中是否加入连续根管外冲洗,将60个标准化树脂模块分为5个实验组。在标准化树脂模块中注入纯黑墨水,完成各实验组的预备和冲洗方案后,测量每个实验组标化根管模块内剩余液体的吸光度（A）值,判断根管内液体置换情况;同时计算流体力学模型模拟根管锉在根管内做上下运动时根管内液体的流场。采用SPSS 19.0软件包对数据进行统计学分析。结果: 机动预备过程中加入连续根管外冲洗的3个实验组,根管内剩余液体的A值显著低于不加入根管外冲洗的实验组（P<0.05）,但3个实验组组间无显著差异（P>0.05）。计算流体力学模型显示,加入连续根管外冲洗后,在根管中部存在液体的“有效返流区”,部分置换根管内液体;并且外冲洗进入根管内的液体通过锉的上下运动可以被输送至根尖区。结论: 机动预备过程中连续根管外冲洗进入根管内的液体,可部分替换原根管内溶液,稀释、改善根管内环境,对后续常规根管冲洗起到辅助作用。     

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。     

支架置入治疗大脑中动脉瘤的数值模拟研究

目的探讨支架置入前、后,计算机数值模拟大脑中动脉分叉处动脉瘤的血流动力学变化。方法结合DSA影像,采用计算流体力学有限元方法的软件,对单纯使用支架治疗大脑中动脉分叉处未破裂动脉瘤的1例患者,在支架置入前及支架置人后9个月,行血管形态学特征和血流动力学数值模拟分析（包括血液流线、血管壁面压力和剪应力等）。从三维旋转造影图像数据中获得模型,将生理脉动流作为进入流,采用软件生成网格并计算非定常层流的连续动力方程。结果与支架置入前比较,支架置入后,①血管形态学发生了明显改变,大脑中动脉的M1段和M2段下干血管夹角变大（67．7°变为124．1°）,瘤体消失。②血流对瘤颈口冲击明显降低,改变动脉瘤内的压力,术前瘤顶平均壁面压力为977．06Pa,瘤颈处平均壁面压力为950．46Pa。支架置人后消除了瘤颈处的高壁面压力区域,9个月时复查该处平均壁面压力为831．31Pa。③改善动脉瘤表面的壁面切应力（WSS）分布,术前瘤顶区域的平均WSS为2．09Pa,瘤颈区域的平均WSS为7．51Pa,9个月复查时变得渐趋一致。结论血管内单纯支架置人通过对血管形态学的改变,引起血流动力学变化可能是使动脉瘤愈合的机制。     

流固耦合分析技术在胸主动脉血管瘤诊疗中的应用

目的:利用流固耦合分析技术对某特定病例开展胸主动脉血管瘤内血液流场、血管壁、血管瘤壁的变形和应力变化研究,为临床防治血管瘤提供决策支持.方法:在考虑血液与血管壁之间流固耦合作用的基础上,使用三维阈值分割及三维区域增长分割方法提取3D胸主动脉血管瘤表面模型,再利用工程软件CATIA进行光顺表面线型优化,得到血管瘤及其内部...     

不同类型颅内动脉瘤经血流导向装置治疗后的血流动力学变化研究

目的应用计算流体力学(CFD)方法分析不同类型未破裂颅内动脉瘤在血流导向装置(FD)治疗前后的血流动力学变化, 为进一步建立未破裂动脉瘤精准治疗和预后评估方法奠定研究基础。方法纳入空军军医大学第一附属医院神经外科自2022年1月至2022年3月收治的接受FD治疗的不同类型未破裂颅内动脉瘤患者4例, 收集患者术前和术后即刻数字减影血管造影(DSA)资料, 通过三维重建、有限元模拟和CFD方法测算动脉瘤形态学和血流动力学参数, 包括动脉瘤颈口比(OsR)、颈比(NR)、面积比(ArR)、体积比(VoR)、壁面剪切应力(WSS)、标准化壁面剪切应力(NWSS)、血流流入量、相对流入量、动脉瘤平均流速、载瘤动脉平均流速、标准化流速、残余血流体积(RFV)以及入流集中指数(ICI), 并比较治疗前后差异。结果 6枚动脉瘤的OsR分别为0.225、0.267、0.265、0.389、1.000、1.000;NR分别为1.220、0.274、1.090、1.587、2.809、4.019;ArR分别为0.608、0.224、0.623、3.462、1.225和1.784;VoR分别为0.386、0....     

基于计算流体力学技术的个体化颅内动脉瘤三维刚性血流动力学模型

目的 建立基于计算流体力学技术（CFD）的个体化颅内动脉瘤血流动力学刚性模型.方法 用MIMICS软件读取病人颅内动脉瘤影像DICOM数据,进行三维实体重建.应用ANSYS-CFX软件进行三维刚性模型的数值仿真,分析与动脉瘤生长及破裂相关的血流动力学参数.结果 建立了个体化颅内动脉瘤血流动力学刚性模型,可以直观模拟动脉瘤血流动力学变化过程,形象地给出动脉瘤表面应力场的变化情况.在血流冲击瘤颈处,壁剪切力最大.结论 本研究建立的个体化颅内动脉瘤血流动力学模型快速、精确.动脉瘤的发生、发展和破裂与剪切力等血流动力学因素有关.动力学模型数值仿真结果可能为临床诊治提供理论分析基础.     

颅内动脉瘤的三维数值模拟分析

目的应用计算流体力学软件结合有限元法对颅内动脉瘤进行三维数值模拟,分析动脉瘤的血液动力学特性。方法利用临床三维血管造影图像建立动脉瘤数值模型,用Matlab7.0软件及Ansys软件提取动脉瘤的立体轮廓并进行三维网格划分,然后应用Fluent6.02软件进行动脉瘤数值模拟及血流动力学分析。结果本例研究对象显示动脉瘤流入道的血流速度、动压及壁面切应力最高,流出道次之,顶部最低。结论①根据病人的解剖结构所构建的动脉瘤模型的三维数值模拟,把压力入口及脉搏波动应用其中,对血流动力学数据分析更先进、更接近临床实际。②动脉瘤顶部的血流流速、瘤内压力、壁面切应力均最低,这种特殊的结构导致了动脉瘤顶部可能成为动脉瘤破裂的部位。③动脉瘤三维数值模拟能够很好地反应动脉瘤的血液动力学特性,是一种极好的动脉瘤实验及临床研究方法。     

旋转手法治疗椎动脉型颈椎病的应用解剖及流体力学研究

目的　为旋转手法治疗椎动脉型颈椎病提供应用解剖学基础及流体力学研究资料。方法　在 3 1具成人尸体标本上对颈椎、椎动脉进行观察和测量并在选取的 2具新鲜成人尸体标本上进行流体力学实验研究。结果　①两侧椎动脉间距在C2 处最大 ,C5处最小。②椎动脉与C2 ,3椎间盘外侧缘的距离最大。③颈椎横突孔高度 :C5、C6 >C2 、C3,C6 >C4 >C3;上下颈椎横突孔间距 :C1,2 >C2 ,3、C3,4 、C4 ,5、C5,6 。④各颈椎间盘厚度 :C5,6 、C6 ,7>C2 ,3、C3,4 ,C5,6 >C4 ,5。⑤前屈位致双侧椎动脉引流管滴数减少。旋转颈椎超过一定角度时 ,双侧椎动脉引流管滴数出现下降 ,至旋转极限时 ,甚至完全停止。结论　旋转手法对C1、C2 、C3发病部位疗效较好 ,对下段颈椎病变、双侧椎动脉均发生病变等情况 ,手法方式要进行适当调整 ,应避免蛮力大角度的操作     

采用CT断层扫描图像构建DeBakeyⅢ型主动脉夹层三维血流动力学数值模拟分析模型

目的 探索简便、精确的方法构建仿真的DeBakey Ⅲ型主动脉夹层血流动力学计算机模拟分析三维模型的方法.方法 利用Siemens Sensation Cardiac.64层螺旋CT薄层扫描技术,基于1 mm层厚获取4种临床常见典型形态的DeBakey Ⅲ型主动脉夹层连续断层DICOM格式图像,导入医学图像处理软件Materialise MIMICS v12.11,界定目标区域后生成三维动脉模型,经网格优化处理去除低质量及相交面网格,保存结果输出,导入Tgrid 5.0软件,对主动脉面网格模型进行几何修复,使面网格扭曲率<0.75,采用非结构化四面体网格生成DeBakey Ⅲ型主动脉夹层血流动力学分析计算机模拟体网格模型,并对所构建模型进行血流属性、流场边界等界定,初步验证模型的有效性.结果 通过初步计算求解,确定所构建的DeBakey Ⅲ型主动脉模型分别包含1857030,1820501,1844181及1814914 4个四面体单元.结论 利用64层螺旋CT薄层扫描技术获取DICOM格式连续断层CT图像,可快速、准确地构建DeBakeyⅢ型主动脉夹层血流动力学分析计算机模型,为进一步的计算流体力学分析奠定了良好的基础.