颈动脉内血流动力学特征受向前加速度影响的数值模拟

发布时间：2022-01-11 07:31

　　人们在日常或某些特殊条件下常会面临方向和大小发生迅速变化的加速度环境,已有研究发现加速度环境会影响心血管系统生理、病理特征。利用计算机模拟方法详细研究了向前加速度环境下人体颈动脉内的血流动力学参数变化规律。结果表明:加速度会对颈动脉内压力、压力梯度、壁面剪切应力等与血管生理、病理现象密切相关的血流动力学参数产生显著影响。研究结果为加速度环境下颈动脉生理、病理研究提供了一定的理论依据,也为航空航天领域加速度环境下人员防护提供参考。 

【文章来源】：北京航空航天大学学报. 2019,45(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

右侧颈动脉血管3D模型及网格图Fig．1Rightcarotidartery3Dmodelandmeshes

第3期刘岩，等:颈动脉内血流动力学特征受向前加速度影响的数值模拟张期血流低值阶段(见表1)。图3为颈动脉壁面压力梯度云图。可以看出，T5～T8阶段颈动脉壁面压力梯度明显高于T1～T4阶段。此外，压力梯度的空间分布特征也存在明显的区别。在T1～T4阶段，压力梯度主要沿血流方向变化。而在T5～T8阶段，压力梯度的条带大致与血液流动方向平行，且相对较高的压力梯度在模型的两侧部位(颈动脉模型的左右两侧)。图4为颈动脉模型表面各点相对出口的压力表1T1～T8代表的具体时刻(记录周期初始时刻为T=0)Table1SpecifictimerepresentedbyT1－T8(beginningofcycleisdefinedasT=0)时间点T1T2T3T4T5T6T7T8时间/s0．050．10．150．71．051．11．151．7图3颈动脉模型壁面压力梯度分布云图Fig．3Contoursofwallpressuregradientdistributionofcarotidarterymodel图4颈动脉模型相对压力云图Fig．4Contoursofrelativepressureofcarotidarterymodel云图(图中压力值为相对出口的压力值)。在T1～T4阶段，沿着血液的流动方向压力逐渐降低。而在T5～T8阶段，当模型处在加速度运动环境中时，压力分布特征发生了明显变化。相对较高的压力值主要分布在颈动脉模型的后方区域，相对较低的压力值主要分布在颈动脉模型前方区域。图5反映的是颈动脉模型壁面剪切应力分布情况，2个心动周期颈动脉壁面剪切应力的区别主要体现在颈内和颈外动脉上。相对第1个心动周期(颈动脉模型无加速度)，在第2个心动周期(模型受到2g加速度)内，颈外动脉壁面剪切应力降低，而颈内动脉壁面剪切应力升高。颈动脉分叉处的颈动脉窦部位分布着丰富的

第3期刘岩，等:颈动脉内血流动力学特征受向前加速度影响的数值模拟张期血流低值阶段(见表1)。图3为颈动脉壁面压力梯度云图。可以看出，T5～T8阶段颈动脉壁面压力梯度明显高于T1～T4阶段。此外，压力梯度的空间分布特征也存在明显的区别。在T1～T4阶段，压力梯度主要沿血流方向变化。而在T5～T8阶段，压力梯度的条带大致与血液流动方向平行，且相对较高的压力梯度在模型的两侧部位(颈动脉模型的左右两侧)。图4为颈动脉模型表面各点相对出口的压力表1T1～T8代表的具体时刻(记录周期初始时刻为T=0)Table1SpecifictimerepresentedbyT1－T8(beginningofcycleisdefinedasT=0)时间点T1T2T3T4T5T6T7T8时间/s0．050．10．150．71．051．11．151．7图3颈动脉模型壁面压力梯度分布云图Fig．3Contoursofwallpressuregradientdistributionofcarotidarterymodel图4颈动脉模型相对压力云图Fig．4Contoursofrelativepressureofcarotidarterymodel云图(图中压力值为相对出口的压力值)。在T1～T4阶段，沿着血液的流动方向压力逐渐降低。而在T5～T8阶段，当模型处在加速度运动环境中时，压力分布特征发生了明显变化。相对较高的压力值主要分布在颈动脉模型的后方区域，相对较低的压力值主要分布在颈动脉模型前方区域。图5反映的是颈动脉模型壁面剪切应力分布情况，2个心动周期颈动脉壁面剪切应力的区别主要体现在颈内和颈外动脉上。相对第1个心动周期(颈动脉模型无加速度)，在第2个心动周期(模型受到2g加速度)内，颈外动脉壁面剪切应力降低，而颈内动脉壁面剪切应力升高。颈动脉分叉处的颈动脉窦部位分布着丰富的


本文编号：3582374