發(fā)布時(shí)間：2021-03-01 05:18

　　目的:分析主動(dòng)脈內(nèi)經(jīng)皮左心室輔助泵出口處的徑向血流及其對(duì)主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞造成損傷的可能性。方法:運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）對(duì)一款經(jīng)皮左心室輔助泵在主動(dòng)脈直徑分別為20、30、40 mm 3種情況下進(jìn)行非定常數(shù)值仿真,分析血泵出口處的流場(chǎng)分布。通過研究其速度、壓力和剪切應(yīng)力分布情況來分析血泵徑向血流對(duì)主動(dòng)脈血管內(nèi)皮細(xì)胞的影響。結(jié)果:數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,血泵出口處的徑向血流對(duì)3個(gè)模型額外增加的正應(yīng)力分別為24、17、8 mmHg,近壁面剪切應(yīng)力大于25 Pa的比例分別為19.3%、13.6%、3.0%。結(jié)論:實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)皮左心室輔助泵的植入會(huì)增大主動(dòng)脈壓和近壁面剪切應(yīng)力,而且主動(dòng)脈直徑越小,其效果越明顯,因此對(duì)于主動(dòng)脈直徑偏小、患有高血壓或動(dòng)脈病變的患者應(yīng)謹(jǐn)慎使用。 

【文章來源】：中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2020,37(12)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

主動(dòng)脈弓

圖1 主動(dòng)脈弓在剪切率高于100/s時(shí)，血液流動(dòng)性表現(xiàn)為牛頓流體特征[11]。故本文中將血液設(shè)定為牛頓流體，其黏度為3.5×10-3Pa?s，密度為1.055 g/cm3[12]。據(jù)此假設(shè)血管為圓形剛性管，忽略環(huán)境重力作用，不考慮能量傳遞。當(dāng)前描述流體運(yùn)動(dòng)的最完整的流體力學(xué)基本方程組是描寫粘性流動(dòng)的三維Navier-Stokes方程組，簡(jiǎn)稱N-S方程組，表述血液在主動(dòng)脈中的N-S方程如下：

使用FLUENT軟件對(duì)模型進(jìn)行瞬態(tài)分析，首先設(shè)置邊界條件。主動(dòng)脈內(nèi)血流環(huán)境隨心臟收縮和舒張規(guī)律變化，因此將主動(dòng)脈入口邊界條件設(shè)置為隨時(shí)間變化的速度入口（圖3），一個(gè)心臟周期為0.8 s[13]；血泵入口邊界條件設(shè)置為3.0 L/min的流量入口。出口邊界條件設(shè)置為壓力出口（8 000 Pa)[14]。葉輪轉(zhuǎn)速為46 000 r/min�？刂品匠痰挠�(jì)算采用有限體積法，湍流模型采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型，數(shù)值求解使用SIMPLE算法。對(duì)流項(xiàng)的離散采用二階迎風(fēng)格式，耗散項(xiàng)采用中心差分格式，收斂精度為0.001[15]。仿真計(jì)算時(shí)間為2.4 s(3個(gè)心臟周期），時(shí)間步長(zhǎng)為0.000 5 s，每100個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)保存一次數(shù)據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3057003