颈内动脉虹吸部血流动力学模拟与影响因素

发布时间：2018-06-28 17:06

本文选题：组织工程 + 生物力学　；参考：《中国组织工程研究》2015年37期

【摘要】：背景:颈内动脉虹吸部走行弯曲、周围结构复杂,解剖学、影像学测量研究较多,并成为相关领域的研究热点,但目前对颈内动脉虹吸部血流动力学的相关研究报道较少,利用有限元分析技术,为相关动力学研究提供了基础。目的:明确颈内动脉虹吸部正常及狭窄血液动力学特点,探讨血流动力学的影响因素。方法:利用64排螺旋CT扫描获得DICOM数据实现颈内动脉虹吸部有限元建模,分别在Mimics 10.01软件上进行三维模型的实体构建,用ANSYS 13.0 CFX软件模拟仿真人类颈内动脉虹吸部正常及狭窄后血流,观察正常血流及狭窄后血流动力学的改变,分析其特点与差异。结果与结论:颈内动脉虹吸部正常血流在弯曲的虹吸部呈层流状态,但经过两个折角时血流发生旋动与湍流。血流经折角内弯区较快,外弯区较慢,速度越慢湍流越明显;折角处剪切力较小,同时折角外弯区剪切力较内弯区小。动脉狭窄后血流经狭窄区速度加快,狭窄下游形成湍流及低剪切力区;随狭窄程度增大,湍流、低剪切力区域扩大,中央性狭窄比偏心性狭窄影响大。结果证实,颈内动脉虹吸部弯曲、管腔狭窄直接影响湍流及低剪切力区形成,以外弯区及中央性狭窄影响明显。
[Abstract]:Background: the siphon of the internal carotid artery is curved, its peripheral structure is complex, the anatomy and imaging measurement are more and more, and become the research hotspot in the related field, but there are few reports on the hemodynamics of the internal carotid artery siphon at present. The finite element analysis technique is used to provide the foundation for the dynamics research. Objective: to investigate the hemodynamic characteristics of normal and stenosis of siphon of internal carotid artery and explore the influencing factors of hemodynamics. Methods: the finite element model of siphon of internal carotid artery was established by using 64 slice spiral CT scanning data of DICOM, and the entity of 3D model was constructed on the software of Mimics 10.01, respectively. ANSYS 13.0 CFX software was used to simulate the normal and post-stenosis blood flow in the siphon of the internal carotid artery. The changes of the normal blood flow and the hemodynamic changes after the stenosis were observed and their characteristics and differences were analyzed. Results and conclusion: the normal blood flow of the siphon of the internal carotid artery is laminar in the curved siphon, but the blood flow changes and turbulence occurs after two folding angles. The velocity of blood flow is more obvious when the velocity is slower, the shear force at the angle is smaller, and the shear force in the external bend is smaller than that in the inner bend. After arterial stenosis the velocity of blood flow is accelerated through the narrow zone and the turbulence and low shear force zone are formed downstream of the stenosis. With the increase of stenosis the turbulence and the low shear stress region expand. The central stenosis is more important than the eccentric stenosis. The results showed that the siphon part of the internal carotid artery was bent and the lumen stenosis directly affected the turbulence and the formation of the low shear stress zone, but the external curvature area and the central stenosis had obvious effects.
【作者单位】：厦门市中医院放射科;福建医科大学协和临床学院;厦门大学附属中山医院影像科;
【基金】：国家自然科学基金(81071214)~~
【分类号】：R816.2

【参考文献】

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