脈動式灌注中肝臟血管動力學(xué)特性研究.pdf

1、肝臟是人體代謝的一種重要器官，肝衰竭會對人體的健康造成惡劣的影響。目前，對肝衰竭徹底治療的重要手段是肝臟移植手術(shù)。由于供肝來源少，導(dǎo)致可用的優(yōu)質(zhì)肝供體相對緊缺，使得醫(yī)療現(xiàn)場采用邊緣肝供體的可能性也越來越大，提高肝供體的質(zhì)量將變成關(guān)鍵問題。肝臟灌注是移植手術(shù)前清洗和保存環(huán)節(jié)中的核心，采用適宜的肝臟灌注方法是更好的清除異物和保護肝臟組織的保障，也能夠減少缺血或異常受力變化對其血管和器官組織造成損傷，同時有利于術(shù)后快速恢復(fù)。
　　研究方

2、法：本文基于恒流灌注方法存在的缺點和現(xiàn)階段缺乏醫(yī)用灌注液參數(shù)的研究基礎(chǔ)上，提出兩種全新的肝臟灌注方法，對稱式脈動流和非對稱式脈動流。通過研究灌注仿真過程中的動力學(xué)特性，闡明新的灌注方法的可行性。研究中首先構(gòu)建了一級直血管、一級狹窄直血管、一級狹窄彎曲血管、一級非平滑血管以及不同角度的分支血管模型，并給出管內(nèi)流體、管壁及流-固耦合控制方程。然后，基于雙向流-固耦合分析，將新提出的兩種肝臟灌注方法應(yīng)用到不同幾何形狀的三維彈性肝臟血管模型中進

3、行血管灌注仿真，模擬血管壁的運動及灌注液在血管內(nèi)的流動。最后，分析肝臟血管灌注中動力學(xué)特性(主要包括流速、剪切力及血管變形等)的變化，并與恒流灌注的仿真數(shù)據(jù)進行對比，研究比較了不同幾何形狀的血管模型在灌注過程中其血管動力學(xué)特性的差異，說明本文提出的新的灌注方法的可行性。
　　研究結(jié)果：采用多用途有限元仿真分析軟件ANSYS進行灌注仿真模擬，仿真結(jié)果清晰地顯示了血管內(nèi)的流體動力學(xué)行為。對某一種特定幾何形狀的血管模型分別采用對稱式脈動

4、流、非對稱式脈動流和恒流的灌注方法進行灌注仿真時，血管內(nèi)灌注液的流速、血管變形和流-固耦合交界面剪切力的變化規(guī)律基本相同。在灌注液成功帶走異物的前提下，對稱式脈動流灌注時血管壁產(chǎn)生的變形要小于恒流灌注時血管壁產(chǎn)生的變形，即該灌注過程減弱了血管壁的徑向運動，降低了血管壁的變形帶來的肝臟血管組織損傷；采用非對稱式脈動流灌注時血管壁產(chǎn)生的變形均小于恒流灌注時血管壁產(chǎn)生的變形，而且第二非對稱式脈動流灌注時的血管變形小于第一非對稱式脈動流灌注時的