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Stanford B型主动脉夹层腔内修复术前后的血流动力学研究

作　者: 栾韶亮
导　师: 郭伟；熊江
学　校: 中国人民解放军军医进修学院
专　业: 血管外科
关键词: 主动脉夹层腔内修复术计算流体力学有限元数值仿真
分类号: R654.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目的：基于计算流体力学技术建立个体化主动脉夹层腔内修复术前后的血流动力学模型,进行模型的有限元分析,得到详细的血流动力学参数,进一步研究血流动力学在主动脉夹层腔内修复术前后的作用。方法：(1)选取3名在解放军总医院血管外科就诊的主动脉夹层患者,2名慢性夹层患者,1名急性夹层患者。2名慢性夹层中1名为单一内膜撕裂口,1名为多个内膜撕裂口。获取主动脉夹层患者腔内修复术前及修复后术1周的DICOM (Digital imaging and communications in Medicine)格式的CT数据,用Mimics软件读取这些数据,建立精确的三维实体模型。(2)应用CFD软件将三维实体模型进行面网格及体网格的划分。建立有限元模型。(3)应用FLUENT软件对有限元模型进行流体力学计算,并得出计算数据。(4)将数据导入Ansys软件进行后处理,分析主动脉夹层腔内修复术前后各个位置及各个时间点的血流动力学参数。结果：(1)建立了基于刚性假设的个体化主动脉夹层患者腔内修复术前后的血流动力学模型,获得了详细的主动脉夹层病例的血流动力学参数,将主动脉内部的血流流线、速度场、壁面压力以及剪切力以图像直观地表示出来。(2)2例慢性主动脉夹层,假腔壁面压力较真腔高,血流流速低且长时间存在涡流,假腔剪切力视假腔入口方向而定。急性主动脉夹层,真腔壁面压力大于假腔,真强内血流状态不稳定,壁面剪切力在夹层破口处增高。(3)本研究中,慢性主动脉夹层腔内修复术后主动脉壁面压力增高,剪切力降低,血流稳定性好。残余假腔仍存在不稳定血流,壁面剪切力及压力仍变化较大,残余夹层有向远端发展的趋势。急性夹层腔内修复术后从降主动脉起壁面压力开始降低,壁面剪切力增高,残余假腔出现不稳定血流。结论：(1)本研究所用的Mimics软件建立3D模型的方法快速、准确。(2)本研究中,慢性夹层腔内修复术后残余破口及残余假腔血流动力学不稳定。急性夹层腔内修复术后主动脉血流动力学较术前不稳定。(3)本研究中,慢性夹层患者腔内修复术效果好,急性夹层腔内修复术效果欠佳。本研究涉及病例数较少,若要全面总结主动脉夹层的腔内修复术的效果,需进一步扩大病例数进行系统研究。(4)血流动力学因素与动脉粥样硬化及腔内血栓形成关系密切,众多因素短时间内的大幅度变化可导致主动脉壁损伤甚至破裂,与残余夹层的进一步发展密不可分。(5)主动脉夹层的发生、变化与血流动力学因素明显相关。

全文目录

英文缩略词表  5-6
中文摘要  6-8
Abstract  8-10
前言  10-12
第一部分三维几何模型的构建  12-24
  1 材料  12-14
  2 方法  14-19
  3 结果  19-21
  4 讨论  21-23
  5 结论  23-24
第二部分个体模型的有限元分析  24-41
  1 材料  24-25
  2 方法  25-26
  3 结果  26-35
  4 讨论  35-39
  5 结论  39-41
第三部分个体模型心动周期的流体动力学研究  41-62
  1 材料  41
  2 方法  41-43
  3 结果及讨论  43-61
  4 结论  61-62
参考文献  62-66
文献综述  66-75
  参考文献  71-75
攻读学位期间发表的文章情况  75-76
致谢  76

Stanford B型主动脉夹层腔内修复术前后的血流动力学研究

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