支架植入前后脑动脉瘤内血流场特性分析

发布时间：2017-08-04 11:21

  本文关键词：支架植入前后脑动脉瘤内血流场特性分析

  更多相关文章： 颈内动脉颅内段 CT影像 双向流固耦合分析 支架 有限元分析

【摘要】：目的本文主要是基于CT建立脑动脉瘤的三维模型,用有限元的方法对动脉瘤模型进行双向流-固耦合分析,并进行血管支架的结构设计与有限元结构静力学分析,根据结构静力学分析结果选取好支架后置入脑动脉瘤中再进行一次双向流-固耦合分析,比较置入支架前后血流场的变化情况进而得出结论,为脑动脉瘤临床治疗方案的制定提供相应的理论依据。方法依据个体化脑动脉瘤患者的CT影像数据,采用发病部位居多的颈内动脉颅内段为例进行三维建模及分析,结合MIMICS影像处理软件获取表面优化模型,再导入逆向工程软件Geomagic中进行实体化及表面光滑处理并转换为NURBS曲面模型,随后导入有限元分析软件中进行血液动力学分析;在UG中建立两种形状的血管支架,并在Static Structural中进行结构静力学分析并比较两种支架的变形能力;最后经过比较选定一种支架后置入脑动脉瘤内进行双向流-固耦合分析。结果以此获得了颈内动脉颅内段模型速度矢量、流线、壁面剪切应力、壁面总变形和壁面压力的分布图;得到了两种支架的弯曲和扭转变形的分布图;以及置入支架后的颈内动脉颅内段模型速度矢量、流线、壁面剪切应力、壁面总变形和壁面压力分布图;而且比较出置入支架后脑动脉瘤内各项血液动力学参数都较未置入时明显降低。结论基于这些分布图的形态尤其是壁面剪切应力对瘤壁的影响,可用于分析脑动脉瘤的破裂机理,为临床治疗提供相应的理论依据。
【关键词】：颈内动脉颅内段 CT影像 双向流固耦合分析 支架 有限元分析
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R743
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 前言7-11
• 1 研究的意义与背景7-9
• 2 国内外研究现状9
• 3 课题来源9-10
• 4 本文主要研究内容10-11
• 第二章 基于CT颈内动脉颅内段三维重建及血流场特性分析11-25
• 1 材料与方法11-14
• 1.1 血管主要的建模方法以及CT影像的发展11-12
• 1.2 材料12
• 1.3 造影剂采集设备的选择以及参数的设定12
• 1.4 动脉瘤医学影像数据的分析12-13
• 1.5 表面模型建立13
• 1.6 STL格式血管壁模型与NURBS曲面模型之间的转换13
• 1.7 体网格的划分13-14
• 2 计算方法14-15
• 3 边界条件与求解15-16
• 3.1 流体部分属性以及边界条件的设定15-16
• 3.2 固体部分（血管壁与瘤壁）属性以及边界条件的设定16
• 4 双向流-固耦合求解设置16-17
• 5 结果分析17-20
• 6 不同入口速度下的流-固耦合数值模拟结果及其分析20-24
• 7 本章小结与讨论24-25
• 第三章 支架的初步建模25-36
• 1 国内外支架的发展历程以及支架种类25-26
• 2 支架结构的初步设计26-32
• 2-1 矩形截面网格状支架的建模以及模拟血流场分析27-31
• 2-2 网丝编织成的圆形截面螺旋形支架的初步设计31-32
• 3 通过结构静力学分析比较两种支架的弯曲变形能力以及扭转变形能力32-35
• 3-1 血管支架的弯曲变形能力32-33
• 3-2 血管支架的扭转变形能力33-35
• 4 本章小结35-36
• 第四章 植入支架后颈内动脉颅内段瘤体内血流场特性分析36-44
• 1 引言36-37
• 2 材料和方法37-38
• 2.1 材料的设定37
• 2.2 体网格的划分37-38
• 2.3 计算方法38
• 3 边界条件的设定与求解38-39
• 3.1 植入血管支架的流体部分属性以及流体边界条件的设定38-39
• 3.2 固体部分（血管壁与瘤壁）属性以及边界条件的设定39
• 4 双向流-固耦合求解设置39-40
• 5 结果分析40-43
• 6 本章小结43-44
• 第五章 全文总结44-45
• 参考文献45-49
• 致谢49-50

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本文编号：619277