基于計算流體力學技術的個體化顱內(nèi)動脈瘤的血流動力學模型與實驗.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、目的:利用計算流體力學技術分別建立基于剛性假設的和基于流固耦合理論的個體化顱內(nèi)動脈瘤血流動力學模型,進行模型的實驗驗證與分析,論證此仿真方法的實用性,進一步探討顱內(nèi)動脈瘤生長,破裂的機制。 方法:用MIMICS軟件讀取病人顱內(nèi)動脈瘤影像DICOM數(shù)據(jù),進行三維實體重建。應用CFX軟件進行三維剛性模型的數(shù)值仿真,分析與動脈瘤生長及破裂相關的血流動力學參數(shù);應用ANSYS和CFX軟件進行三維流固耦合模型的數(shù)值仿真,分析與動脈瘤生長及

2、破裂相關的力學參數(shù)特征,比較兩個模型的差異。最后應用微血管多普勒超聲測量術中動脈瘤的速度數(shù)據(jù),與模型仿真數(shù)據(jù)進行對比驗證分析。 結果:建立了基于剛性假設的和基于流固耦合理論的個體化顱內(nèi)動脈瘤血流動力學模型,可以直觀的模擬動脈瘤血流動力學的變化過程以及血管壁和動脈瘤壁彈性擴張運動,形象地給出瘤中各區(qū)域的速度場和動脈瘤表面應力場的變化以及動脈瘤壁的von mises應力的分布和變形情況。與剛性模型相比,流固耦合模型模擬的結果更加精確

3、。在血流沖擊瘤頸處,壁剪切力最大,在瘤頂處剪切力非常小。瘤頸處的von mises應力明顯高于瘤頂,但是瘤頂處經(jīng)受著更加復雜的von mises應力變化以及壁的變形。模型仿真的結果與臨床實驗數(shù)據(jù)一致。 結論:本研究建立的個體化顱內(nèi)動脈瘤血流動力學模型快速、精確。動脈瘤的流固耦合模型比剛性模型仿真更加精確和實用。動脈瘤的發(fā)生,發(fā)展和破裂與剪切力等血流動力學因素有關。動脈瘤壁的von mises應力的分布和變形情況可能是重要的破裂因

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