考虑红细胞运动的个体化主动脉夹层大规模多相流数值模拟及危害分析

发布时间：2022-10-09 19:33

　　主动脉夹层（Aortic Dissection,AD）是主动脉腔内血液通过主动脉管壁上的内膜撕裂口进入主动脉中膜外层或中外膜交界处的一种疾病,具有假腔易破损,破损易致死的特点。通过医学影像技术与计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）的结合,对主动脉夹层血流进行数值模拟,分析血流动力学行为,对临床判断和疾病防治具有重要意义。使用多相流方法模拟主动脉夹层内血液流动,是计算流体力学应用于现代医学的新成果。本文基于一例De Bakey Ⅲ型主动脉夹层患者断层扫描图像构建计算模型,使用拉格朗日多相流对血流进行动态数值模拟,探索主动脉夹层血流的动力学行为,进而从力学视角分析主动脉夹层易破损的位置,从红细胞视角解释主动脉夹层破裂的原因及危害,从防治视角总结多种固相物在主动脉夹层内运动规律。研究成果为主动脉夹层的防治提供有益参考,具有临床意义。本文主要研究内容如下:一、介绍了主动脉夹层的基本信息,包括主动脉夹层的定义与分类、危害与治疗手段,回顾了国内外对主动脉夹层数值模拟的进展,由此提出本文的主要研究方向和临床意义,解释了选择多相流模拟的优势与使用大规模计算的... 

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 主动脉夹层简介
        1.1.3 主动脉夹层的分类
        1.1.4 主动脉夹层的诊断和治疗
        1.1.5 主动脉夹层血液流动力学研究进展
    1.2 本文的主要研究内容
    1.3 本章小结
第二章 几何模型的建立与网格划分
    2.1 引言
    2.2 几何模型的构建
        2.2.1 几何模型的构建方法
        2.2.2 几何模型构建流程
        2.2.3 断层扫描图像的获得和导入
        2.2.4 断层扫描图的自动分割
        2.2.5 断层扫描图的手动分割
        2.2.6 三维模型的重建、调试与优化
        2.2.7 几何形态分析
    2.3 模型的网格划分与边界条件的设置
        2.3.1 网格划分
        2.3.2 边界条件
    2.4 本章小结
第三章 控制方程与求解方法
    3.1 引言
    3.2 物理参数
    3.3 流体控制方程
    3.4 控制方程的有限体积离散
    3.5 湍流模型
    3.6 求解方法
    3.7 多相流方程
    3.8 本章小结
第四章 主动脉夹层血流动力学行为及仿真分析
    4.1 引言
    4.2 速度场分析
        4.2.1 入口速度分析
        4.2.2 速度矢量分析
        4.2.3 速度流线分析
    4.3 压力分析
        4.3.1 壁面压力分析
        4.3.2 壁面压力极值分析
    4.4 壁面切应力分析
        4.4.1 壁面切应力分布分析
        4.4.2 最大壁面切应力分析
        4.4.3 壁面切应力极值分析
    4.5 本章小结
第五章 主动脉夹层红细胞运动分析
    5.1 引言
    5.2 红细胞分布分析
    5.3 红细胞运动分析
    5.4 本章小结
第六章 血液内其他尺寸固相物运动规律
    6.1 引言
    6.2 轨迹时间对比
    6.3 轨迹速度对比
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]主动脉夹层临床表现特征及早期诊断与治疗探讨[J]. 陈福梅.  现代诊断与治疗. 2017(12)
[2]急性主动脉夹层院内死亡的危险因素[J]. 胡敏,吕强,刘惠亮,於四军.  中华高血压杂志. 2017(04)
[3]41例主动脉夹层的院外救治及急救衔接[J]. 周涛,段政萍,李树炎.  中国急救复苏与灾害医学杂志. 2017 (03)
[4]血流动力学模型及应用研究[J]. 王娜,陈国栋.  数学的实践与认识. 2016(16)
[5]合并高血压的急性主动脉夹层患者的临床特征及预后[J]. 陈昭然,黄毕,樊晓寒,陆海松,赵振华,惠汝太,杨艳敏,朱俊,张澍.  中华心血管病杂志. 2016 (03)
[6]左冠状动脉内两相血流动力学分析[J]. 殷艳飞,刘莹,章德发,王梦洪.  中国医学物理学杂志. 2015(06)
[7]Stanford B型主动脉夹层治疗的临床观察[J]. 乔帅,魏民新,付强.  天津医药. 2015(06)
[8]以颅内静脉窦血栓形成首发的真性红细胞增多症10例临床分析[J]. 黄刚,梅竹君,高幼奇,谢旭芳,张昆南,吴晓牧.  中风与神经疾病杂志. 2015(03)
[9]T型分叉管内牛顿与非牛顿血流特性对比分析[J]. 章德发,刘莹,史皓良,张智亮.  中国医学物理学杂志. 2015(02)
[10]基于炎症反应变化程度的主动脉夹层病程分期的初步探讨[J]. 肖正华,古君,胡佳,钱宏,张尔永,石应康,蒙炜.  中国胸心血管外科临床杂志. 2014(06)

硕士论文
[1]胸主动脉夹层血液两相流动数值模拟[D]. 曾宇杰.浙江大学 2017
[2]动脉血管力学模型及损伤机制研究[D]. 胡文超.重庆大学 2016
[3]个性化主动脉夹层及其搭桥术的流固耦合数值模拟研究[D]. 殷文聪.北京工业大学 2014
[4]法洛四联症改进BT手术的流固耦合数值模拟研究[D]. 王枫.北京工业大学 2013
[5]激光拉曼光谱成像系统的研制及其应用[D]. 孟令晶.广西师范大学 2011
[6]肺动脉及其分支血液动力学的数值模拟研究[D]. 阚丽丽.浙江大学 2011
[7]基于线阵CCD的高速数据采集和血液流速检测系统[D]. 邵佩.重庆大学 2009



本文编号：3689229