動(dòng)脈瘤是指動(dòng)脈血管的局部退化擴(kuò)張,它是一種常見的高危疾病。動(dòng)脈瘤的持續(xù)膨脹增大可使瘤壁破裂,最終導(dǎo)致病人的死亡。如今,隨著生物材料科技的發(fā)展,血管內(nèi)支架植入技術(shù)在各種動(dòng)脈瘤疾病的治療中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,取得了較好的療效。目前,國內(nèi)外已有各種關(guān)于無內(nèi)支架和植入內(nèi)支架的動(dòng)脈瘤血流動(dòng)力學(xué)數(shù)值計(jì)算研究,這些研究為了解動(dòng)脈瘤區(qū)域的血液流場(chǎng)以及植入血管內(nèi)支架后對(duì)動(dòng)脈瘤血流運(yùn)動(dòng)狀況的影響提供了一些理論參考,但在臨床應(yīng)用上還有一定的局限性。超聲多普勒技術(shù)作為一種無損傷、可靠性高的診斷技術(shù),已廣泛使用于各種血管疾病的臨床診斷中。本文希望通過計(jì)算機(jī)仿真超聲多普勒血流信號(hào),分析其頻譜特性,能夠從超聲多普勒無損檢測(cè)血流的角度,研究動(dòng)脈旁瘤區(qū)域的血液流場(chǎng)變化以及植入血管內(nèi)支架后動(dòng)脈旁瘤內(nèi)的血流運(yùn)動(dòng)狀況。本文根據(jù)有限元分析(FEA)原理,采用基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)模型的計(jì)算機(jī)仿真方法仿真超聲多普勒血流信號(hào)。首先建立動(dòng)脈旁瘤的有限元分析模型,然后利用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行血流流場(chǎng)的流體動(dòng)力學(xué)數(shù)值計(jì)算,最后結(jié)合信號(hào)仿真算法通過MATLAB軟件合成動(dòng)脈旁瘤內(nèi)超聲多普勒血流信號(hào),并對(duì)仿真信號(hào)進(jìn)行頻譜分析... 

【文章來源】：復(fù)旦大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.5時(shí)變?yōu)V波器產(chǎn)生仿真多普勒信號(hào)的示意圖

數(shù)值求解計(jì)算，得到穩(wěn)恒流情況下的動(dòng)脈旁瘤區(qū)域內(nèi)的血流流場(chǎng)分布數(shù)據(jù)。首先，對(duì)動(dòng)脈旁瘤模型進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分，本文采用拉格朗日法[36]進(jìn)行劃分，動(dòng)脈旁瘤區(qū)域的網(wǎng)格劃分如圖2.2所示。在劃分時(shí)，對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行不同密度的網(wǎng)格劃分:對(duì)于血流狀況比較復(fù)雜的區(qū)域，比如動(dòng)脈旁瘤的兩端，劃分網(wǎng)格密度比較大，以保證數(shù)值計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。而其他區(qū)域的網(wǎng)格密度則可以相對(duì)較小，以減少計(jì)算次數(shù)，提高運(yùn)算效率。圖2.2動(dòng)脈旁瘤模型的網(wǎng)格劃分其次，基于該離散化后的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型，本文通過A刀sys軟件FLOTRAN/CFD模塊中的Sn以 pLE(these而 ~implicitmel五 odforPressure.linkedequations)算法[3刀對(duì)速度一壓強(qiáng)條件進(jìn)行反復(fù)迭代修正計(jì)算，以取得收斂的計(jì)算結(jié)果。

得到穩(wěn)恒流情況下的動(dòng)脈旁瘤區(qū)域內(nèi)的血流流場(chǎng)分布數(shù)據(jù)，以圖形化結(jié)果顯示。作為例子，圖2.3給出了夢(mèng)二50%和Re二1200條件下的仿真結(jié)果。圖2.3動(dòng)脈旁瘤的血流流場(chǎng)分布(攀=50%，Re=12OO)2.3.1.2脈動(dòng)流條件在脈動(dòng)流情況下，血液流速隨時(shí)間而變化，其流動(dòng)的控制方程是Navie卜stokes方程和連續(xù)性方程[gl:爭(zhēng)(“’伽1_=一一vP (2.3)V·節(jié)=O(2.4)此時(shí)控制方程的邊界條件和初始條件為:a)在血管壁面上為無滑流條件節(jié)=o;b)在血管出口處，給定參考?jí)簭?qiáng)p=o;c)在血管入口處，給定血流的平均速度隨時(shí)間變化，簡(jiǎn)化起見，一個(gè)心動(dòng)周期的血管入口平均速度如圖2.4所示。30朋鄧琳趁加銘血流平均速度(cm抽，16一一:，/////\:3---時(shí)間(s)圖2.4一個(gè)心動(dòng)周期的血管入口平均速度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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