三維腦動脈瘤血流動力學(xué)的格子Boltzmann模擬與分析.pdf

1、腦動脈瘤是一種廣泛存在的腦血管疾病,由于其破裂后具有較高的致死率和致殘率,因此具有較高的危險性。目前,支架置入術(shù)被視為一種較有前景的腦動脈瘤介入治療方法。血流動力學(xué)機(jī)制被普遍認(rèn)為是影響動脈瘤的發(fā)生、生長及破裂的主要因素之一,因此國內(nèi)外諸多學(xué)者通過研究動脈瘤內(nèi)血流動力學(xué)特征來探索動脈瘤的病理機(jī)制及治療機(jī)理。
　　另一方面,作為一種新興的流場模擬方法,格子Boltzmann方法(LBM)具有編程簡單、天然并行性、易于處理復(fù)雜邊界等優(yōu)點(diǎn)

2、,因而成為模擬復(fù)雜流動的有力工具。本文我們利用LBM的天然并行性優(yōu)勢,通過CUDA平臺實現(xiàn)三維腦動脈瘤模擬仿真的并行化。
　　本文利用D3Q19模型對三維的直血管和彎曲血管腦動脈瘤的血流動力學(xué)進(jìn)行并行化模擬,探討非牛頓效應(yīng)對血流動力學(xué)的影響。首先,對比支架置入前后的動脈瘤內(nèi)的血流變化,觀察牛頓模型和非牛頓模型的差異,證實了支架置入后動脈瘤內(nèi)流動速度明顯減弱,渦運(yùn)動明顯被削弱;同時發(fā)現(xiàn)了非牛頓效應(yīng)有削弱瘤內(nèi)血液流動,減弱運(yùn)動的作用。