基于格子Boltzmann方法的颅内动脉瘤直血管和弯曲血管三维数值研究
本文选题:颅内动脉瘤 切入点:血液动力学 出处:《华中科技大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:颅内动脉瘤是人体健康的一大杀手,严重威胁到人类的生命安全,因此一直以来都是国内外神经外科专家们最为关注的疾病之一,但是在目前的医学界和学术界之中,,对于颅内动脉瘤萌生成长的机制和其影响因素还是没有完全认清,不过大都普遍认为血管内的血液动力学机制是影响颅内动脉瘤萌生成长乃至破裂的重要因素之一。根据目前国内外大部分的文献调查结果,大部分关于颅内动脉瘤血液动力学的数值模拟都是在颅内动脉瘤附近截取的小段血管,并且在将其近似为直血管的基础上进行的。但是在实际中,颅内动脉瘤所发生成长的血管环境非常复杂,并不是仅仅使用直血管就可以覆盖所有情况。鉴于此,本文设计了两种三维几何血管模型,三维直血管模型和三维弯曲血管模型,探讨它们在各种参数环境下数值模拟实验结果的差异,研究哪些参数对于血管几何形状的变化更加敏感。 在本文中,我们的研究顺序如下,首先我们研究了直血管模型和弯曲血管模型在窄颈动脉瘤和宽颈动脉瘤这两种不同颈口形状的动脉瘤条件下的数值模拟实验结果的差异,接着我们又探讨了当弯曲血管的弯曲条件由进口弯曲变为出口弯曲时,数值模拟实验结果的变化,紧接着我们在前面实验的基础上使用另一种孔隙率的支架,观察在相同条件下的实验结果的差异。在论文的最后,我们还研究了当弯曲血管的弯曲位置离动脉瘤瘤心的位置越来越远时,这两种血管模型的数值模拟实验结果是怎样的一种变化趋势。在论文中,我们以血管内血液流动达到稳定后动脉瘤内血流速度的减少量作为量化这两种血管模型数值模拟实验结果差异的标准。 基于以上论述,本文的主要目的是研究弯曲血管和直血管这两种形状的血管模型在相同条件下的数值模拟实验结果的差异。同时当各种参数条件发生变化时,这两种形状的血管模型的数值模拟实验结果的变化趋势。
[Abstract]:Intracranial aneurysm is a major killer of human health and a serious threat to the safety of human life. Therefore, intracranial aneurysm has always been one of the most concerned diseases of neurosurgery experts at home and abroad, but in the current medical and academic circles, The mechanism of the initiation and growth of intracranial aneurysms and its influencing factors are still not fully recognized. However, it is generally believed that intravascular hemodynamics is one of the most important factors affecting the initiation, growth and rupture of intracranial aneurysms. Most numerical simulations of the hemodynamics of intracranial aneurysms are made of small segments of blood vessels intercepted near the aneurysm and based on the approximation of them to straight vessels. But in practice, The vascular environment in which intracranial aneurysms grow is very complex, and it is not possible to cover all situations by using straight vessels alone. In view of this, we have designed two three dimensional geometric vascular models, three dimensional straight vessel models and three dimensional curved vascular models. The differences of numerical simulation results in various parameter environments are discussed, and which parameters are more sensitive to the variation of vascular geometry are studied. In this paper, our research sequence is as follows: first, we study the difference of the numerical simulation results between the straight and curved vascular models under the conditions of narrow carotid aneurysm and wide carotid aneurysm. Then we discuss the change of the numerical simulation results when the bending conditions of the curved blood vessels change from the inlet bending to the outlet bending, and then we use another kind of porosity scaffold on the basis of the previous experiments. At the end of the paper, we also studied how the bending position of the curved blood vessel became more and more distant from the aneurysm's center. What is the trend of the numerical simulation results of these two vascular models. We use the reduction of blood flow velocity in the aneurysm as the criterion to quantify the difference between the numerical simulation results of the two vascular models. Based on the above discussion, the main purpose of this paper is to study the difference of numerical simulation results between curved and straight vascular models under the same conditions. The variation trend of the numerical simulation results of these two shapes of vascular models.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:R743.3
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本文编号:1558012
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