本文選題：主動脈夾層　切入點：雙流體　出處：《浙江大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：胸主動脈夾層是一種嚴重危害人類健康的心血管疾病。近年來胸主動脈腔內(nèi)修復術(shù)(TEVAR)有效降低了 Stanford B型主動脈夾層的死亡率,已成為治療該種疾病的首選方式。以往研究表明,即便在TEVAR治療后,夾層破裂和內(nèi)臟動脈缺血仍是患者致死的主要原因。然而對于夾層發(fā)生、發(fā)展和破裂機制,目前尚缺乏足夠的認識,這給臨床治療帶來了很大的困難。為了深入研究這一問題,本文提出發(fā)展血液兩相流動,結(jié)合雙流體模型和任意拉格朗日-歐拉(ALE)方法,同時處理血液兩相流動及復雜邊界流固耦合作用,來彌補以往研究中將'血液當作單相牛頓流體和將血管壁當作剛性壁面的不足。本文旨在通過計算得到血液流速、壁面剪切應力等一系列血流動力學參數(shù),并依據(jù)結(jié)果分析紅細胞、血流動力學參數(shù)與血栓形成、夾層假腔重塑之間的關(guān)系,為術(shù)后預測夾層發(fā)展、評估TEVAR治療效果提供數(shù)據(jù)參考。主要工作內(nèi)容包含以下三個部分:第一部分首先對CT斷層掃描圖像進行處理,建立真實的三維胸主動脈夾層模型。其次對采用的雙流體模型進行數(shù)值驗證,結(jié)果表明本文應用的雙流體模型能準確模擬血液兩相流動。接著應用雙流體模型和ALE方法對一例Stanford B型胸主動脈夾層模型進行數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)采用流固耦合模型計算得到的壁面平均剪切應力低于剛性壁面計算結(jié)果,最大相差18.4%。第二部分是對一例左鎖骨下動脈(LSA)封堵的急性夾層病例進行TEVAR術(shù)前及術(shù)后的血液流動數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)術(shù)后真腔和主動脈弓血管分支的血流量顯著增大,分別由術(shù)前11.15%、14.85%的分流比增加到術(shù)后的51.49%和37.32%,反映出TEVAR對真腔及分支血管供血功能的明顯改善作用。并通過模擬一例虛擬構(gòu)建的LSA未封堵術(shù)后模型發(fā)現(xiàn),LSA封堵對上肢供血影響不大,證明了臨床上大多患者對LSA封堵良好耐受的情況。第三部分是對一例已發(fā)生瘤樣擴張的慢性夾層病例進行TEVAR術(shù)前及術(shù)后的血液流動數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)術(shù)后降主動脈血液流動更穩(wěn)定,湍流強度、OSI值遠低于術(shù)前,TEVAR能有效降低假腔擴張破裂的風險,同時改善真腔內(nèi)流動穩(wěn)定性及遠端供血。
[Abstract]:Thoracic aortic dissection is a serious cardiovascular disease harmful to human health. In recent years, endovascular repair of thoracic aorta has effectively reduced the death rate of Stanford type B aortic dissection. Has become the preferred treatment for this disease. Previous studies have shown that dissection rupture and visceral artery ischemia are the leading causes of death even after TEVAR treatment. At present, there is a lack of sufficient understanding, which brings great difficulties to clinical treatment. In order to study this problem in depth, a two-phase blood flow model, combined with a two-fluid model and an arbitrary Lagrangian Euler Ale method, is proposed in this paper. At the same time, the two-phase flow of blood and the fluid-solid coupling with complex boundary are processed to make up for the deficiency of the previous researches that 'blood is regarded as a Newtonian fluid and a wall of blood vessel as a rigid wall.' the purpose of this paper is to obtain the velocity of blood flow by calculation. A series of hemodynamic parameters, such as wall shear stress, were used to analyze the relationship between erythrocyte, hemodynamic parameters and thrombus formation and false cavity remodeling in order to predict the development of dissection after operation. The main work includes the following three parts: in the first part, CT tomography images are processed. A real three-dimensional thoracic aortic dissection model was established. Secondly, the two-fluid model was numerically verified. The results show that the two-fluid model can accurately simulate the two-phase blood flow. Then, a case of Stanford B type thoracic aortic dissection model is numerically simulated by using the two-fluid model and ALE method. It is found that the average shear stress of the wall calculated by the fluid-solid coupling model is lower than that of the rigid wall. The second part was the numerical simulation of blood flow before and after TEVAR in an acute dissection patient with left subclavian artery occlusion. The shunt ratio increased from 11.15% before operation to 51.49% and 37.32 after operation, respectively, reflecting the obvious improvement of TEVAR on the function of blood supply of true cavity and branch vessels. The effect of limb blood supply was not significant. The results show that most patients have good tolerance to LSA occlusion. The third part is the numerical simulation of blood flow before and after TEVAR in a case of chronic dissection with tumor-like dilatation. It was found that the blood flow of descending aorta was more stable after operation, and the OSI value of turbulence intensity was much lower than that of preoperative Tevar, which could effectively reduce the risk of dilatation and rupture of pseudolumen, and improve the stability of intraluminal flow and distal blood supply.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R543.1

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本文編號：1642824