肝臟血管灌注過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、肝臟移植是一種重要的手術(shù)，對(duì)于處于肝臟病晚期的患者來(lái)說(shuō)，它被普遍認(rèn)為是唯一且最為有效的治療手段。肝供體質(zhì)量高低是影響肝移植手術(shù)成功率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，但近年來(lái)肝供體來(lái)源的不斷緊缺，肝供體的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也隨之不斷弱化，臨床上越來(lái)越多的應(yīng)用邊緣供肝進(jìn)行肝臟移植，對(duì)肝臟內(nèi)部血管的流體動(dòng)力學(xué)特性，尤其是灌注過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)行為的研究，有助于提高肝臟供體的灌注質(zhì)量和對(duì)肝供體的保護(hù)。對(duì)肝臟血管建模并進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)分析，將有助于降低肝供體灌注過(guò)程中的主觀因素

2、和血管原有缺陷對(duì)清洗質(zhì)量的影響，同時(shí)為規(guī)范操作提供理論依據(jù)。
　　本文針對(duì)肝移植術(shù)前清洗器官的灌注環(huán)節(jié)所引發(fā)的血管內(nèi)動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行研究。以肝臟血管灌注前期的研究為基礎(chǔ)，使用動(dòng)力學(xué)方法對(duì)仿真肝臟血管在帶缺陷（堵塞）或帶有異物時(shí)，灌注過(guò)程中的流體動(dòng)力學(xué)行為和血管壁力學(xué)特性等進(jìn)行深入研究，揭示肝供體在灌注過(guò)程中血管壁的力學(xué)特性和異物沖刷機(jī)理，為移植手術(shù)前清洗的相關(guān)操作提供理論指導(dǎo)。本文的研究方法是：實(shí)驗(yàn)測(cè)定醫(yī)用灌注液的物理參數(shù)，首先依據(jù)

3、醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)構(gòu)建了帶有異物的一級(jí)直血管、彎曲血管實(shí)體模型并進(jìn)行肝臟直血管和彎曲血管的模型構(gòu)建。然后給出了血管內(nèi)液體層流與湍流的控制方程，提出了估算灌注速度的數(shù)學(xué)方法，仿真模擬血管內(nèi)灌注液的流動(dòng)，在雙向耦合條件下對(duì)血管壁進(jìn)行力學(xué)特性分析，同時(shí)在多耦合場(chǎng)的條件下提出灌注參數(shù)的優(yōu)化。
　　本文的研究結(jié)果：基于血管內(nèi)的灌注液的特性來(lái)構(gòu)建湍流或?qū)恿鳡顟B(tài)的液體控制方程。提出了估算灌注沖洗速度的方法并給出了其原理解釋?zhuān)褂脤?shí)體建模軟件進(jìn)行血管模

4、型的構(gòu)建，最后用有限元分析軟件進(jìn)行了貼合實(shí)際的仿真計(jì)算，其初步結(jié)果符合醫(yī)療現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作值,結(jié)果較為清晰的顯示了灌注過(guò)程中的尤其是管內(nèi)異物周?chē)牧黧w動(dòng)力學(xué)行為，如回流滯留現(xiàn)象等。同時(shí)，結(jié)果也顯示了血管內(nèi)各處流速場(chǎng)大小和管壁面壓強(qiáng)值分布。同時(shí)，在流-固-熱多耦合場(chǎng)條件下得到了血管灌注參數(shù)的優(yōu)化值。
　　本文結(jié)論：隨著入口初始灌注速度的增加，兩種類(lèi)型的血管模型內(nèi)的壓強(qiáng)值和流速場(chǎng)均增大,在異物處產(chǎn)生壁透壓和回流滯留區(qū)，同時(shí)由于彎曲血管形狀