通過個體化正常人體左冠狀動脈CT構(gòu)建不同分叉角度的流體力學模型,應(yīng)用計算流體動力學（computational fluid dynamics,CFD）的方法模擬研究不同分叉角度左冠狀動脈的流體力學特性,從而探討冠狀動脈分叉角度與斑塊形成分布的關(guān)系。應(yīng)用有限元仿真模擬并分析不同分叉角度左冠狀動脈的流動力學特性。不同分叉角度的冠狀動脈在壁面壓強（wall pressure,WP）、壁面剪切應(yīng)力（wall shear stress,WSS）、血液流場分布均存在差異。左冠狀動脈分叉模型中存在兩處低剪切應(yīng)力區(qū)域:分叉脊附近和分叉對側(cè)。分叉脊附近剪切應(yīng)力隨分叉角度增大而逐漸減小,其范圍相應(yīng)的增大;分叉對側(cè)的低剪切應(yīng)力及其范圍并沒有相應(yīng)的變化。冠狀動脈分叉角度與血液流體力學及斑塊形成及分布有一定的關(guān)系。 

【文章來源】：生物醫(yī)學工程研究. 2018,37(03)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同分叉角度左冠脈模型Fig1Leftcoronaryarterymodelswithdifferentbifurcation

2．61，2．26)13136822514121．2°(3．43，3．13)(2．80，2．80)(2．71，2．54)134680240283．2壁面壓強(WP)圖4表示左冠脈中壓強在心臟收縮末期的分布，壓強沿著血流方向呈現(xiàn)遞減趨勢，但在分叉脊附近存在明顯的黃色高壓強區(qū)域;表2很清楚地反映了壓強分布之間的規(guī)律:黃色高壓區(qū)域的最高壓強和其高壓面積隨著分叉角度增大明顯擴大。圖7反映出患者實際血管模型在血液流場中壓強的分布，分叉脊附近出現(xiàn)了高壓強，表3、圖9精確地表現(xiàn)出分叉脊附近壁面壓強和分叉角度呈現(xiàn)正相關(guān)性。圖3理想模型速度分布云圖(m/s)Fig3Velocityprofileofidealmodels(m/s)3．3壁面剪切應(yīng)力(WSS)低剪切應(yīng)力是形成斑塊的最主要原因。圖5展現(xiàn)出血液流動過程中剪切力的分布情況。血管壁面剪切受血管形狀的影響，血管內(nèi)的瞬態(tài)血流造成剪切力分布的不均勻性。分叉脊附近血管壁存在深藍色的低剪切應(yīng)力，圖5、表2表明低剪切力最低值隨角度增大逐漸降低，范圍則逐漸擴大;分叉對側(cè)的低剪切應(yīng)力值及其分布跟分叉角度之間沒有必然聯(lián)系。其他區(qū)域(兩個分支的藍色低剪切力區(qū)域)跟分叉大小變化沒有關(guān)系，其是受到血管彎曲［13］和狹窄變形［14］的影響，本研究暫不考慮。與理想模型結(jié)果相比較，由于實際血管模型幾何結(jié)構(gòu)的不可控性，圖8患者實際模型的剪切力不存在明顯的分布規(guī)律。分叉脊附近血管壁存在藍色低剪切應(yīng)力區(qū)域;以分叉角度90°為界，后四組模型低剪切應(yīng)力區(qū)域面積明顯大于前五組模型。而大角度的四組結(jié)果則沒那么明顯，表明分叉脊附近的低剪切力區(qū)域范圍隨著角度增大整體呈現(xiàn)擴大趨勢。由表3和圖10可知該區(qū)域的最低剪切力跟角度增長呈現(xiàn)負相關(guān)性;而分叉對側(cè)低剪切力區(qū)域

緣姆植脊?律。分叉脊附近血管壁存在藍色低剪切應(yīng)力區(qū)域;以分叉角度90°為界，后四組模型低剪切應(yīng)力區(qū)域面積明顯大于前五組模型。而大角度的四組結(jié)果則沒那么明顯，表明分叉脊附近的低剪切力區(qū)域范圍隨著角度增大整體呈現(xiàn)擴大趨勢。由表3和圖10可知該區(qū)域的最低剪切力跟角度增長呈現(xiàn)負相關(guān)性;而分叉對側(cè)低剪切力區(qū)域數(shù)值基本沒有變化，維持在0．449Pa�；颊吣Ｐ头治鼋Y(jié)果更接近實際情況，但是由于局部結(jié)構(gòu)特征，分叉對側(cè)彎曲處彎曲半徑不同，各分支半徑大小，平面度，彎曲度的影響，模型之間的結(jié)果差異性較大。圖4理想模型壓強分布云圖(Pa)Fig4WPprofileofidealizedmodels(Pa)圖5理想模型壁面剪切力分布云圖(Pa)Fig5WSSprofileofidealizedmodels(Pa)392

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3088646