动脉粥样硬化斑块的生物力学分析
发布时间：2021-08-30 13:34
动脉粥样硬化（Atherosclerosis,AS）斑块的不稳定性及破裂可导致冠状动脉综合征等心血管疾病,而AS斑块失稳破裂过程涉及斑块形态、结构成分及血液条件等多方面因数。同时,在斑块破裂过程中,普遍认为生物力学起着重要的作用。本文是基于影像学上斑块结构形态,并结合流体力学相关理论,提出了复合斑块模型及有缺陷的斑块模型。有缺陷的斑块模型—纤维帽和脂质核之间存在空穴或微钙化区域、尺度约10微米级的夹层。利用有限元法分析不同生物环境中斑块的应力分布特征。复合斑块模型的数值模拟结果表明:斑块肩部所受应力最大,相应的应力矩最大,其次是沿斑块两肩部连线方向上具有较大的应力分布;在大小不同的连带体斑块中,前部小斑块所受应力相对较大。本模型能较好地解析血管内因动脉粥样硬化斑块的大破裂、形成继发性血栓、爆发急性心肌梗死和脑卒中等心脑血管疾病现象,可为动脉硬化斑块的不稳定性及可能的破裂提供预测。对于有缺陷的夹层斑块模型,除肩部应力较大外,在斑块上的空穴或钙化区域也出现应力集中现象。与均匀夹层的情况相比,有空穴或钙化区域的夹层会引起纤维帽边界处的应力增加2至6倍,导致斑块不稳定,甚至引起纤维帽从脂质核表...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?—次杆单元??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]冠状动脉疾病合并颈动脉狭窄的临床诊治进展[J]. 王园园,柳磊,赵志芳,武云静. 河北医科大学学报. 2019(09)
[2]上颈椎椎弓根螺钉内固定有限元模型的建立及生物力学分析[J]. 丁育健,沈红雷,许宏俊,花雷,高爱国. 临床和实验医学杂志. 2019(15)
[3]动脉粥样硬化易损斑块快速进展机制与临床治疗进展[J]. 田进伟,符亚红. 中国动脉硬化杂志. 2019(04)
[4]支架内新生动脉粥样硬化的研究进展[J]. 赵新,代姗姗,魏广和. 中国临床实用医学. 2019(01)
[5]联合应用18F-FDG PET CT和MRI在颈动脉粥样硬化斑块评价的应用[J]. 刘忠明. 中国CT和MRI杂志. 2019(01)
[6]计算流体力学在真空技术中的应用[J]. 王晓冬,吴虹阅,张光利,李赫,孙浩,董敬亮,TU Jiyuan. 真空. 2018(06)
[7]纤维化对动脉粥样硬化斑块稳定性的基础研究及相关药物应用[J]. 尹婕,李琦,赵正,杨庆,李玉洁,陈颖,王娅杰,翁小刚,蔡维艳,朱晓新. 中国中药杂志. 2019(02)
[8]基于ANSYS大流量管路流固耦合振动分析[J]. 桑勇,邵利来,王旭东. 液压气动与密封. 2018(07)
[9]左冠状动脉主干分叉角度与非钙化斑块相关性及流体力学研究[J]. 赵杰,原杰,唐笑先. 中华放射学杂志. 2018 (04)
[10]动脉粥样硬化晚期斑块局部应力的流固耦合分析及体外反搏作用干预机制的研究[J]. 杜健航,王梁,伍贵富,郑振声,戴刚,冯铭哲. 力学学报. 2018(01)
硕士论文
[1]有限元逆矩阵形函数构造方法及其编程[D]. 沈琪雯.重庆大学 2014
[2]建立预测颈动脉粥样硬化斑块破裂风险的个体化虚拟模型的探索和前期研究[D]. 陈犹白.中国人民解放军医学院 2013
本文编号：3372870
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?—次杆单元??
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?南华大学硕士学位论文???，并反过来影响斑块的稳定性，但目前很少涉及连带体斑块模型问题的理论分析。??为此，本文研究了单个斑块与血流的耦合作用，分析了连带斑块在血流作用下的??应力分布，重点分析了斑块内高应力分布区对斑块失稳而致斑块破裂的影响。需??说明的是，本章中对斑块的不稳定行为是当作一个仅关乎结构的问题，并没有考??虑相关的生理环境原因条件，也没有考虑斑块组份的影响。??３．２理论??３．?２．?１流体运动学方程??如图３．?１为动脉血管内斑块的几何模型，血流动力学方程通常满足如下等??式：??ｐ＼ｄｔｕ?＋（ｕ－?Ｖｗ）］－２；７Ｖ?？?ｅ（ｕ）?＋?Ｖｐ?＝?ｐｆ?（３．１）??Ｖ－Ｍ?＝?０?（３．２）??方程（３．１）和（３．２）为流体动力学一般表达式，分别代表动量和流量连续性方??程。方程中相应符号含义为：为流体密度，５为流体速度，７７为流体粘度系数，??Ｐ为流体中的压强，／表示流体受单位体积外力作用，通常为重力。??＿＿＿＿＿一??图３．１血管中的斑块模型??对上述方程式使用Ｇａｌｅｒｋｉｎ加权法，可得有限元方程组，即??｜｜ｐ［Ｓ，Ｍ?＋（ｍ?？?Ｖｍ）］－２？７Ｖ■?ｓ（ｕ）?＋?Ｖｐ－ｐｆ＾ＮｄＣｌ?＝?０??（３．?３）??上式中，，为加权函数，方程（３．１）和（３．?２）采用如下离散格式：??ｐ?［（？＂?－?ｕｎ￣＇）／Ａｔ＋?６（ｕｎ－?Ｖ）ｕｎ?＋?（１?－?０）（ｕｎ￣］?■?Ｖ）ｕ＂－＇?］??－２＾ｉ０Ｖ?？?ｓ（ｕｎ）?－２／ｕ（＼－?６）Ｖ?？?ｓ｛ｕｎ￣＇）?＋?６＾ｐｎ?＋?（１?－?６）＾ｐｎ＾??＝?６ｐｒ?＋?（＼－ｄ）ｐｒ￣＇??
【参考文献】：
期刊论文
[1]冠状动脉疾病合并颈动脉狭窄的临床诊治进展[J]. 王园园,柳磊,赵志芳,武云静. 河北医科大学学报. 2019(09)
[2]上颈椎椎弓根螺钉内固定有限元模型的建立及生物力学分析[J]. 丁育健,沈红雷,许宏俊,花雷,高爱国. 临床和实验医学杂志. 2019(15)
[3]动脉粥样硬化易损斑块快速进展机制与临床治疗进展[J]. 田进伟,符亚红. 中国动脉硬化杂志. 2019(04)
[4]支架内新生动脉粥样硬化的研究进展[J]. 赵新,代姗姗,魏广和. 中国临床实用医学. 2019(01)
[5]联合应用18F-FDG PET CT和MRI在颈动脉粥样硬化斑块评价的应用[J]. 刘忠明. 中国CT和MRI杂志. 2019(01)
[6]计算流体力学在真空技术中的应用[J]. 王晓冬,吴虹阅,张光利,李赫,孙浩,董敬亮,TU Jiyuan. 真空. 2018(06)
[7]纤维化对动脉粥样硬化斑块稳定性的基础研究及相关药物应用[J]. 尹婕,李琦,赵正,杨庆,李玉洁,陈颖,王娅杰,翁小刚,蔡维艳,朱晓新. 中国中药杂志. 2019(02)
[8]基于ANSYS大流量管路流固耦合振动分析[J]. 桑勇,邵利来,王旭东. 液压气动与密封. 2018(07)
[9]左冠状动脉主干分叉角度与非钙化斑块相关性及流体力学研究[J]. 赵杰,原杰,唐笑先. 中华放射学杂志. 2018 (04)
[10]动脉粥样硬化晚期斑块局部应力的流固耦合分析及体外反搏作用干预机制的研究[J]. 杜健航,王梁,伍贵富,郑振声,戴刚,冯铭哲. 力学学报. 2018(01)
硕士论文
[1]有限元逆矩阵形函数构造方法及其编程[D]. 沈琪雯.重庆大学 2014
[2]建立预测颈动脉粥样硬化斑块破裂风险的个体化虚拟模型的探索和前期研究[D]. 陈犹白.中国人民解放军医学院 2013
本文编号：3372870
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