国家自然科学基金(G81273511)
- 作品数：3 被引量：10H指数：2
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- 相关机构：中国医科大学附属第一医院中国医科大学更多>>
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- 相关领域：医药卫生更多>>
- 正常体位下人体椎动脉内血流动力学数值模拟分析被引量：6
- 2015年
- 目的:保证研究对象的椎动脉在正常体位下,即保证研究对象没有向前或向后发生椎动脉过度拉伸或弯曲的情况下,采集临床CTA图像,应用三维重构方法构建体外人体真实椎动脉并应用计算流体力学方法进行血流动力学数值模拟,比较不同研究对象椎动脉的血流动力学参数,分析椎动脉狭窄与血流动力学的关系。方法:研究对象A椎动脉在基底动脉之前部分出现狭窄;研究对象B椎动脉正常。采集的临床CTA图像均为Dicom格式,层间距为0.5 mm,每片图像的平面分辨率为512×512,像素大小为0.5 mm。应用医学图像后处理软件Simpleware对CTA二维医学图像据进行处理得到人体椎动脉三维立体模型。将椎动脉三维立体模型导入到CFD软件中进行前处理、网格划分和数值模拟。结果:通过瞬态模拟计算,得到了椎动脉在心动周期内不同时刻的血流动力学参数。结论:通过对比两个不同个体的血流动力学参数来分析椎动脉内血流动力学参数与椎动脉狭窄的关系,发现椎动脉狭窄血流动力学因素(如低流速、低壁面切应力、高振荡壁面切应力)可以诱发和加速与动脉粥样硬化及血栓的形成,为进一步研究椎动脉狭窄等疾病的发病机理提供理论支持。
- 刘静杨金有洪洋
- 关键词：椎动脉血流动力学非牛顿流体计算流体力学
- 椎动脉狭窄内血液两相流动数值模拟分析被引量：5
- 2014年
- 目的:对应用三维重构得到的人体真实椎动脉进行血液两相流数值模拟,与经典单相流牛顿血液模型对比,分析动脉粥样硬化等病因与椎动脉狭窄处的血流动力学关系。方法:把考虑血细胞和血浆的两相流血液模型应用到逆向工程方法构建的基于人体生理解剖特征的椎动脉三维几何模型中去进行数值模拟,分析血细胞分布情况等血流动力学参数,并与单相流模型的模拟结果进行对比。结果:通过瞬态模拟计算,得到了椎动脉在心动周期内不同时刻的两相流和单相流模型的血流动力学参数。结论:通过对比单相流数值模拟结果,得出血管狭窄处血细胞出现聚集,血流更加复杂和低壁面切应力分布等与动脉粥样硬化及血栓的形成相关的结论。并且与两相流模型相比,单相流模型存在如无法获得如血细胞分布等不足,为进一步深入研究椎动脉等疾病的发病机理提供方法和理论支持。
- 杨金有俞航刘静洪洋
- 关键词：两相流椎动脉计算流体力学
- 血栓后髂主动脉的流固耦合模拟方法研究
- 2014年
- 目的:应用流固耦合方法模拟分析血栓后髂动脉内的血流及管壁的应力情况,验证本文所用的流固耦合方法的有效性,并为进一步研究心脑血管疾病的机理提供技术条件和研究方法,为临床诊疗应用提供一定指导。方法:基于逆向工程三维重构技术,应用医学图像后处理软件对通过临床采集的增强CT二维图像数据进行处理,获得了基于人体生理解剖结构的血栓后髂动脉的血流区域三维模型,并以此为基础统一构建0.3 mm厚度的弹性血管壁三维模型。应用通用有限元分析软件对血栓后髂动脉的血流及血管壁模型进行流固耦合模拟计算。结果:在对计算模型进行边界条件和初始条件有效设定的基础上,经过多次迭代耦合计算,获得研究对象在心动周期内不同时刻的血管壁形变、等效应力、壁面振荡切应力、血流速度矢量等相关血流动力学参数。结论:通过与他人研究结果的对比,验证了本文所用方法的有效性。并通过分析模拟结果,发现较大的等效应力、较小的壁面振荡切应力、缓慢的流速以及回流等复杂的血流及管壁应力情况容易使得血管狭窄处的内皮细胞受损严重、血小板加速聚集,进而加重血管栓塞,加剧血管的狭窄,为进一步研究心脑血管疾病的机理提供技术条件和研究方法,为临床诊疗应用提供一定指导。
- 杨金有刘静杨华哲俞航洪洋
- 关键词：血流动力学流固耦合髂动脉
