發(fā)布時間：2019-02-22 07:46

【摘要】：目的建立相對便利的血流動力學理論研究體系,進行多狀態(tài)的綜合血液脈動流研究。方法在完全發(fā)展脈動流Womerseley算法的基礎上引入數值算法,建立基于心動周期里動脈血液流量波的血流動力學求解及分析體系;進而采用理想化的正弦波以及正常生理狀態(tài)和增強型體外反搏(enhanced external counterpulsation EECP)狀態(tài)下的在體測量小豬頸動脈血液流量波,進行較全面的血流動力學研究。結果對各狀態(tài)下的軸向速度分布、壁面切應力(wall shear stress,WSS)分布、震蕩剪切指數(oscillatory shear index,OSI)等重要血流動力學量進行心動周期里的求解分析。流量波波形對WSS分布尤其是OSI水平有一定的影響;EECP作用能明顯提升心動周期里的動脈WSS水平尤其是WSS峰值,同時也提高了OSI水平。結論所建立的基于血液流量波的求解體系能方便有效地應用于血流動力學研究中;EECP作用在生理范圍內大幅提升動脈的WSS水平可能是其良好臨床效果的最重要生物力學機制之一;作為當前備受關注的血流動力學指標,OSI對于動脈內皮功能的影響作用可能遠小于WSS本身,OSI可能并不是理想的預測動脈粥樣硬化病變的血流動力學指標。
[Abstract]:Objective to establish a relatively convenient research system of hemodynamic theory and to study multi-state integrated pulsating blood flow. Methods based on the full development of the pulsating flow Womerseley algorithm, a numerical algorithm was introduced to establish the hemodynamic solution and analysis system based on the arterial blood flow wave in the cardiac cycle. Then the blood flow waves of carotid artery were measured in vivo under the condition of idealized sinusoidal wave, normal physiological state and enhanced external counterpulsation (enhanced external counterpulsation EECP), and the hemodynamics was studied comprehensively. Results the axial velocity distribution, wall shear stress (wall shear stress,WSS) distribution and oscillatory shear index (oscillatory shear index,OSI) were analyzed in the cardiac cycle. The flow waveform had a certain influence on the WSS distribution, especially on the level of OSI, and the effect of EECP could significantly increase the WSS level of artery, especially the peak value of WSS in cardiac cycle, and also increase the level of OSI. Conclusion the solution system based on blood flow wave can be applied to hemodynamics research conveniently and effectively. It may be one of the most important biomechanical mechanisms for the good clinical effect of EECP to increase the WSS level of artery in physiological range. As one of the most concerned hemodynamic indexes, the effect of OSI on arterial endothelial function may be much smaller than that of WSS itself. OSI may not be an ideal hemodynamic index for predicting atherosclerotic lesions.
【作者單位】： 廣東海洋大學工程學院;中山大學衛(wèi)生部輔助循環(huán)重點實驗室;廣東醫(yī)學院附屬福田醫(yī)院;
【基金】：衛(wèi)生部臨床學科重點專項(254004) 廣東省科技計劃項目(2011A03030011)
【分類號】：R318.0

【參考文獻】

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1 柳兆榮,何烽,徐剛,陳泳;動脈管壁切應力的確定[J];中國科學(A輯);2001年07期

2 劉儒勛;高巍;;數值模擬方法在體液流動研究中的應用與展望[J];力學進展;2008年04期

3 柳兆榮,滕忠照,覃開蓉;脈動流條件下血管壁的應力分布[J];力學學報;2002年05期

4 杜健航;余志;包蕓;靳亞非;;局部狹窄動脈內血流動力學環(huán)境的動態(tài)數值研究[J];水動力學研究與進展(A輯);2006年01期

5 張文普;闞麗麗;王麗華;;基于CT影像的肺動脈及其分支血流動力學數值研究[J];浙江大學學報(醫(yī)學版);2010年06期

6 伍貴富,杜志民,方典秋,徐明國,馬虹,鄭振聲,王奎健;體外反搏的生物力學效應與血管內皮功能[J];中山大學學報(醫(yī)學科學版);2005年02期

7 鄭振聲;;體外反搏的過去現在與將來(英文)[J];中山大學學報(醫(yī)學科學版);2006年06期

8 張弛;韓景蕓;蒲放;李淑宇;樊瑜波;李德玉;;頸內動脈虹吸部血流的數值計算和模型實驗[J];醫(yī)用生物力學;2013年01期

【共引文獻】

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1 蘇艷平;康秀英;;格子Boltzmann方法模擬狹窄頸動脈修復前后的流場[J];北京師范大學學報(自然科學版);2012年01期

2 楊玉成;肖驊;洪蘇玲;胡國華;羅玉鳳;汪麗華;;增強型體外反搏對突發(fā)性聾患者血清一氧化氮、丙二醛和超氧化物歧化酶的影響[J];重慶醫(yī)學;2009年17期

3 向亞菲;殷俊鋒;向力;邵天宇;黃俊峰;湯敬東;;三維人胸主動脈中血流動力學的數值研究[J];第二軍醫(yī)大學學報;2010年05期

4 杜健航;林玉瑜;戴剛;;局部狹窄動脈內非牛頓血液脈動流的一個數學模型[J];廣東醫(yī)學院學報;2008年02期

5 劉純;白象忠;李小寶;;受支架支撐的血管管壁變形及應力分析[J];固體力學學報;2012年06期

6 劉純;白象忠;李小寶;;狹窄血管處管壁的變形與應力分析[J];工程力學;2013年02期

7 韋海珠;;體外反搏對冠心病患者血清IL-6及CRP水平的影響[J];海南醫(yī)學;2011年03期

8 王萍;駱文龍;;突發(fā)性耳聾治療進展[J];吉林醫(yī)學;2012年19期

9 黃榮國,劉厚奇,楊向群,張傳森,康彬,姜宗來;Single low shear stress results in atherosclerosis in vivo[J];Journal of Medical Colleges of PLA;2005年02期

10 危當恒;王貴學;王佐;楊力;鄧林紅;劉錄山;唐朝克;;剪切應力對家兔血管內膜增生及動脈粥樣硬化斑塊形成的影響[J];中國動脈硬化雜志;2007年06期

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1 盧志明;胡徐趣;;局部狹窄動脈內皮細胞的Ca~(2+)動力學模擬[A];第十二屆現代數學和力學會議論文集[C];2010年

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1 黃榮國;脈動低切應力對動脈粥樣硬化形成的影響及其機制[D];第二軍醫(yī)大學;2003年

2 王芙昱;基于計算流體力學技術的個體化顱內動脈瘤的血流動力學模型與實驗[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院;2008年

3 劉磊;血流動力學因素在顱內動脈瘤發(fā)病機制中作用的研究[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院;2008年

4 丁皓;心肌橋冠狀動脈血液動力學數值模擬與體外模擬裝置研制[D];復旦大學;2010年

5 周淑媛;低切應力對血管內皮屏障功能的調控及SL提取物的干預機制[D];中國中醫(yī)科學院;2013年

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1 李言芝;B型主動脈夾層血液流動數值模擬分析[D];蘭州理工大學;2011年

2 梁（王瑩）;椎—基底動脈MRA、血液流動及力學特性數值研究[D];河北醫(yī)科大學;2011年

3 趙一博;彈性動脈局部狹窄血管內血流的ALE有限元分析[D];南華大學;2011年

4 李二妮;基于腦電的中風下肢康復系統(tǒng)的研究[D];燕山大學;2011年

5 闞麗麗;肺動脈及其分支血液動力學的數值模擬研究[D];浙江大學;2011年

6 劉瑩;低剪切應力對小鼠腹主動脈重建的影響及其作用機制的研究[D];南方醫(yī)科大學;2011年

7 范小弄;心血管血液動力學數值模擬研究[D];西北工業(yè)大學;2005年

8 尤瑩;狹窄動脈及血液脈動流的數值模擬研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

9 王彥鵬;復雜形狀血管中血液兩相流動研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

10 李華;脈動流強化傳熱規(guī)律實驗研究[D];浙江工業(yè)大學;2007年

【二級參考文獻】

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1 ;Numerical simulation of pulsatile non-Newtonian flow in the carotid artery bifurcation[J];Acta Mechanica Sinica;2009年02期

2 陳小林;何小洪;張焰;錢月桃;梁陸光;方典秋;詹澄揚;鄭振聲;馬虹;;慢性體外反搏對高膽固醇血癥豬動脈內皮細胞的影響[J];第一軍醫(yī)大學學報;2005年12期

3 靳亞非,鄭振聲,馬虹,杜志民,胡瑞德,詹橙揚,陶軍,鄭樹森,戴剛,馮吉,梁陸光,錢月桃,方典秋;體外反搏慢性實驗對高脂飼養(yǎng)豬動脈粥樣硬化斑塊形成的干預作用[J];介入放射學雜志;2003年S1期

4 鄧小燕;動脈狹窄內低密度脂蛋白傳輸的數值研究:LDL的濃度極化現象[J];計算力學學報;2002年03期

5 劉有軍,喬愛科,主海文,高松;頸動脈分支的血流動力學數值模擬[J];計算力學學報;2004年04期

6 劉淼兒;任玉新;張涵信;;數值求解不可壓縮流動的投影方法研究進展[J];力學進展;2006年04期

7 劉儒勛;高巍;;數值模擬方法在體液流動研究中的應用與展望[J];力學進展;2008年04期

8 許世雄,王慶偉;實體腫瘤不均勻血液灌注對流體流動的影響[J];水動力學研究與進展(A輯);2004年01期

9 杜健航;余志;包蕓;靳亞非;;局部狹窄動脈內血流動力學環(huán)境的動態(tài)數值研究[J];水動力學研究與進展(A輯);2006年01期

10 李艷,王懷陽,鄭振聲;體外反搏對缺血心肌血流灌注影響的建模和仿真研究[J];生物醫(yī)學工程研究;2003年04期

【相似文獻】

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1 柳兆榮,徐剛,陳泳,滕忠照,覃開蓉;動脈中血液脈動流的一種分析方法[J];應用數學和力學;2003年02期

2 杜健航;林玉瑜;戴剛;;局部狹窄動脈內非牛頓血液脈動流的一個數學模型[J];廣東醫(yī)學院學報;2008年02期

3 胡丁;謝樹群;余冬蘭;鄭振聲;王奎健;;基于DICOM標準的增強型體外反搏波形的壓縮和存儲[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2010年02期

4 邱霖,范毅方,董兵超,袁支潤;錐形血管內血液脈動流的數值模擬[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2004年04期

5 邱霖,岑人經;有錐度角的主動脈弓血液脈動流數值分析[J];醫(yī)用生物力學;2004年02期

6 伍時桂,喬愛科,郝瑞濤;彎曲動脈中非線性脈動流的計算機模擬[J];醫(yī)用生物力學;2000年02期

7 許世雄,計琳,Ｙ．Ｔ．Ｃｈｅｗ,Ｈ．Ｔ．Ｌｏｗ,呂嵐,毛曉春;緩變狹窄幅度徑向振蕩血管內血流動力學[J];醫(yī)用生物力學;1999年04期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

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1 杜健航;包蕓;;三維非軸對稱局部狹窄動脈內非牛頓血液脈動流的動態(tài)數值模擬[A];第七屆全國水動力學學術會議暨第十九屆全國水動力學研討會文集（上冊）[C];2005年

2 杜健航;戴剛;;分叉動脈內血液動力學特性的動態(tài)數值模擬[A];第二十屆全國水動力學研討會文集[C];2007年

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本文編號：2427987