基于格子Boltzmann方法的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤直血管和彎曲血管三維數(shù)值研究
本文選題:顱內(nèi)動(dòng)脈瘤 切入點(diǎn):血液動(dòng)力學(xué) 出處:《華中科技大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:顱內(nèi)動(dòng)脈瘤是人體健康的一大殺手,嚴(yán)重威脅到人類的生命安全,因此一直以來都是國內(nèi)外神經(jīng)外科專家們最為關(guān)注的疾病之一,但是在目前的醫(yī)學(xué)界和學(xué)術(shù)界之中,,對(duì)于顱內(nèi)動(dòng)脈瘤萌生成長的機(jī)制和其影響因素還是沒有完全認(rèn)清,不過大都普遍認(rèn)為血管內(nèi)的血液動(dòng)力學(xué)機(jī)制是影響顱內(nèi)動(dòng)脈瘤萌生成長乃至破裂的重要因素之一。根據(jù)目前國內(nèi)外大部分的文獻(xiàn)調(diào)查結(jié)果,大部分關(guān)于顱內(nèi)動(dòng)脈瘤血液動(dòng)力學(xué)的數(shù)值模擬都是在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤附近截取的小段血管,并且在將其近似為直血管的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。但是在實(shí)際中,顱內(nèi)動(dòng)脈瘤所發(fā)生成長的血管環(huán)境非常復(fù)雜,并不是僅僅使用直血管就可以覆蓋所有情況。鑒于此,本文設(shè)計(jì)了兩種三維幾何血管模型,三維直血管模型和三維彎曲血管模型,探討它們?cè)诟鞣N參數(shù)環(huán)境下數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異,研究哪些參數(shù)對(duì)于血管幾何形狀的變化更加敏感。 在本文中,我們的研究順序如下,首先我們研究了直血管模型和彎曲血管模型在窄頸動(dòng)脈瘤和寬頸動(dòng)脈瘤這兩種不同頸口形狀的動(dòng)脈瘤條件下的數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異,接著我們又探討了當(dāng)彎曲血管的彎曲條件由進(jìn)口彎曲變?yōu)槌隹趶澢鷷r(shí),數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化,緊接著我們?cè)谇懊鎸?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上使用另一種孔隙率的支架,觀察在相同條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異。在論文的最后,我們還研究了當(dāng)彎曲血管的彎曲位置離動(dòng)脈瘤瘤心的位置越來越遠(yuǎn)時(shí),這兩種血管模型的數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果是怎樣的一種變化趨勢。在論文中,我們以血管內(nèi)血液流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后動(dòng)脈瘤內(nèi)血流速度的減少量作為量化這兩種血管模型數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異的標(biāo)準(zhǔn)。 基于以上論述,本文的主要目的是研究彎曲血管和直血管這兩種形狀的血管模型在相同條件下的數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異。同時(shí)當(dāng)各種參數(shù)條件發(fā)生變化時(shí),這兩種形狀的血管模型的數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化趨勢。
[Abstract]:Intracranial aneurysm is a major killer of human health and a serious threat to the safety of human life. Therefore, intracranial aneurysm has always been one of the most concerned diseases of neurosurgery experts at home and abroad, but in the current medical and academic circles, The mechanism of the initiation and growth of intracranial aneurysms and its influencing factors are still not fully recognized. However, it is generally believed that intravascular hemodynamics is one of the most important factors affecting the initiation, growth and rupture of intracranial aneurysms. Most numerical simulations of the hemodynamics of intracranial aneurysms are made of small segments of blood vessels intercepted near the aneurysm and based on the approximation of them to straight vessels. But in practice, The vascular environment in which intracranial aneurysms grow is very complex, and it is not possible to cover all situations by using straight vessels alone. In view of this, we have designed two three dimensional geometric vascular models, three dimensional straight vessel models and three dimensional curved vascular models. The differences of numerical simulation results in various parameter environments are discussed, and which parameters are more sensitive to the variation of vascular geometry are studied. In this paper, our research sequence is as follows: first, we study the difference of the numerical simulation results between the straight and curved vascular models under the conditions of narrow carotid aneurysm and wide carotid aneurysm. Then we discuss the change of the numerical simulation results when the bending conditions of the curved blood vessels change from the inlet bending to the outlet bending, and then we use another kind of porosity scaffold on the basis of the previous experiments. At the end of the paper, we also studied how the bending position of the curved blood vessel became more and more distant from the aneurysm's center. What is the trend of the numerical simulation results of these two vascular models. We use the reduction of blood flow velocity in the aneurysm as the criterion to quantify the difference between the numerical simulation results of the two vascular models. Based on the above discussion, the main purpose of this paper is to study the difference of numerical simulation results between curved and straight vascular models under the same conditions. The variation trend of the numerical simulation results of these two shapes of vascular models.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:R743.3
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本文編號(hào):1558012
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