动脉瘤支架与血流场作用机理及再狭窄的研究
本文关键词：动脉瘤支架与血流场作用机理及再狭窄的研究
更多相关文章： 个体化颅内动脉瘤 模拟仿真 不同结构支架 再狭窄 壁面剪切应力
【摘要】：利用支架治疗颅内动脉瘤的微创手术方法越来越受到关注,但部分患者在术后一定时间后会发生血管内再狭窄的问题,而以模拟仿真为手段对该问题进行探究是一个简单且有效的途径。本文就植入的支架对血流场的影响,以及不同变量条件对支架表面剪切应力的分布进行了探究,从而探究这些变量与支架植入后发生再狭窄之间的关系。本文基于一例个体化颅内动脉瘤的影像数据,通过对影像数据进行提取的方法建立了个体化颅内动脉瘤模型,并依据该动脉瘤模型通过三维建模软件进行了3种相同截面形状不同结构支架的建模,从而用数值模拟的方法探究了3种支架模型对血流场及其壁面剪切应力的影响。选取对于该个体化动脉瘤模型治疗效果较好的一种支架结构,以壁面剪切应力不足0.5Pa和大于40Pa两种易发生再狭窄的危险区域为标准,从不同血流速度、不同血液黏度以及不同支架厚度3个方面依次对支架表面及周围载瘤动脉上这两个剪切应力分布情况进行了探究,以揭示不同变量条件与再狭窄之间的关系。并通过静力学分析,对不同结构支架的顺应血管的能力和血管中径向支撑能力进行了分析。最后,通过模拟仿真得到了不同结构支架植入动脉瘤后的血液流线图、壁面剪切应力WSS云图以及壁面变形云图,并发现螺旋结构的支架对该动脉瘤腔体内涡流强度有较好的改善,而周期结构支架的腔体内血液流速的浮动范围最小。同时通过改变上述的3个变量大小,分别得到了3个变量不同大小情况下对应的2种易发生再狭窄的分布图。通过观察发现,一个心动周期内,2种危险区域随着血流速度的变化而变化,0.1s时刻剪切应力大于40Pa的区域最大,0.34s至下一心动周期前小于0.5Pa的分布大小不变且034s时刻达到最大分布。当血液黏度递增时,两种危险区域的范围均有所增大。在最后一项对支架厚度的探究中,随着支架厚度的减小植入支架模型的表面剪切应力的值明显减小,同时模型表面剪切应力值的浮动也明显减小。
【关键词】：个体化颅内动脉瘤 模拟仿真 不同结构支架 再狭窄 壁面剪切应力
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R651.12
【目录】：
- 摘要2-3
- Abstract3-7
- 第一章 前言7-14
- 1.1 研究的意义与背景7-8
- 1.2 国内外研究现状8-10
- 1.3 本文的研究内容及技术路线10-13
- 1.3.1 研究内容10-12
- 1.3.2 技术路线12-13
- 1.4 课题来源13-14
- 第二章 动脉瘤及支架模型的构建14-21
- 2.1 脑动脉瘤模型的构建14-17
- 2.1.1 脑动脉瘤影像资料的采集14-15
- 2.1.2 动脉瘤表面模型的构建及优化15-16
- 2.1.3 颅内动脉瘤血管壁实体模型的构建16-17
- 2.2 支架模型的构建及装配17-21
- 2.2.1 支架模型的构建17-19
- 2.2.2 支架模型与动脉瘤模型的装配19-20
- 2.2.3 本章小结20-21
- 第三章 颅内动脉瘤的流-固耦合模型的建立21-29
- 3.1 引言21-22
- 3.2 流-固耦合力学模型22-23
- 3.3 模型的网格划分23-26
- 3.3.1 血液模型网格24-25
- 3.3.2 血管壁模型网格25-26
- 3.4 边界条件与求解设置26-29
- 3.4.1 血液和血管壁的边界条件及属性26-27
- 3.4.2 求解设置27
- 3.4.3 本章小结27-29
- 第四章 数值模拟分析结果29-43
- 4.1 动脉瘤模型的数值模拟分析29-32
- 4.1.1 动脉瘤内流线分析29-30
- 4.1.2 动脉瘤表面剪切应力分析30-31
- 4.1.3 动脉瘤壁面变形分析31-32
- 4.2 三种不同支架模型对血流动力学的影响分析32-34
- 4.3 三种不同支架模型对支架表面WSS的影响分析34-36
- 4.4 不同血流速度对支架表面WSS的影响分析36-38
- 4.5 不同血液黏度对支架表面WSS的影响分析38-39
- 4.6 不同支架厚度对支架表面WSS的影响分析39-41
- 4.7 本章小结41-43
- 第五章 支架力学性能分析43-48
- 5.1 支架的顺应性能分析43-45
- 5.2 支架的径向支撑性能分析45-46
- 5.3 本章小结46-48
- 第六章 全文总结与展望48-51
- 6.1 总结48-49
- 6.2 展望49-51
- 参考文献51-56
- 攻读硕士学位期间发表的学术论文56-57
- 致谢57-59
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