个性化主动脉夹层及其搭桥术的流固耦合数值模拟研究

发布时间：2023-06-01 21:58

　　主动脉夹层是一种较为常见的心血管疾病，具有较高的死亡率。根据国内外学者的相关研究成果分析发现，血流动力学因素（特别是压力、速度等）对主动脉夹层的发生和发展具有重要的影响。旁路搭桥转流术是一种值得重视的治疗DeBakeyⅢ型主动脉夹层的手术方式，它与术后主动脉夹层的血流动力学变化紧密相关，特别是对夹层区域血液压力和血流速度的变化起到了非常重要的作用。 本文首先根据DeBakey Ⅲ型主动脉夹层患者的医学扫描图，用mimics软件对主动脉弓、头臂干（无名动脉）、左颈总动脉及左锁骨下动脉进行三维重建，得到其个性化真实的血管几何模型。再用Geomagic Studio9软件进行模型格式转化，并在Solidworks2010软件中将升主动脉入口和腹主动脉、头臂干（无名动脉）、左颈总动脉及左锁骨下动脉出口分别延长，使其满足流动充分发展条件。在此基础上，利用计算机辅助设计的手段对假腔模型分别是通腔和盲腔的两个模型实施旁路搭桥转流术（本文中所采用搭桥管直径为12mm和10mm的升-腹搭桥和锁-腹搭桥方案）。然后，对搭桥前后的个性化几何模型进行网格划分，得到其有限元模型。为了便于比较，在进行数值模拟时给...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 主动脉夹层的定义及分类
        1.1.2 主动脉夹层的病理改变
        1.1.3 主动脉夹层的治疗方法
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的研究内容和目标
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究目标
    1.4 本文结构
第2章 三维实体个性化几何模型的构建
    2.1 模型构建方法
    2.2 个性化主动脉夹层模型的构建
        2.2.1 主动脉夹层血管壁内表面模型的构建
        2.2.2 主动脉夹层血管壁模型的构建
        2.2.3 主动脉夹层搭桥模型的构建
        2.2.4 主动脉夹层不同假腔型式血流模型的构建
    2.3 本章小结
第3章 流固耦合数值模拟
    3.1 简介
    3.2 有限元方法
    3.3 流固耦合数值模拟
        3.3.1 控制方程
        3.3.2 ANSYS 流固耦合分析
    3.4 材料与方法
        3.4.1 网格划分
        3.4.2 材料属性与边界条件
        3.4.3 计算方法
    3.5 本章小结
第4章 搭桥管直径为 12mm 的模型流固耦合数值模拟计算结果分析
    4.1 通腔模型
        4.1.1 通腔模型流量变化
        4.1.2 通腔模型压力分布
        4.1.3 通腔模型速度分布
        4.1.4 通腔模型位移分布
    4.2 盲腔模型
        4.2.1 盲腔模型流量变化
        4.2.2 盲腔模型压力分布
        4.2.3 盲腔模型速度分布
        4.2.4 盲腔模型位移分布
    4.3 讨论
        4.3.1 通腔模型
        4.3.2 盲腔模型
    4.4 本章小结
第5章 搭桥管直径为 10mm 的模型流固耦合数值模拟计算结果分析
    5.1 通腔模型
        5.1.1 通腔模型流量变化
        5.1.2 通腔模型压力分布
        5.1.3 通腔模型速度分布
        5.1.4 通腔模型位移分布
    5.2 盲腔型式
        5.2.1 盲腔模型流量变化
        5.2.2 盲腔模型压力分布
        5.2.3 盲腔模型速度分布
        5.2.4 盲腔模型位移分布
    5.3 讨论
        5.3.1 通腔模型
        5.3.2 盲腔模型
    5.4 与未带分支模型对比讨论
    5.5 本章小结
第6章 结果与展望
    6.1 结果
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢



本文编号：3827100