目的探索將血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)（fractional flow reserve,FFR）引入頸動(dòng)脈狹窄評(píng)估的可行性,并且分析血管壁彈性模量對(duì)頸動(dòng)脈狹窄中血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)和FFR計(jì)算結(jié)果的影響。方法利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件建立頸動(dòng)脈分叉標(biāo)準(zhǔn)模型并獲得不同狹窄率的模型。假設(shè)血管壁為線彈性材料,血液為不可壓縮牛頓流體,在脈動(dòng)流條件下,利用有限元分析軟件進(jìn)行頸動(dòng)脈狹窄模型中血液流動(dòng)的流固耦數(shù)值模擬,獲得各種血液動(dòng)力學(xué)參數(shù),并計(jì)算相應(yīng)的FFR值。結(jié)果當(dāng)彈性模量固定時(shí),隨著狹窄率增加,模型中狹窄部位的FFR逐漸減小,且此時(shí)其彈性壁與剛性壁的FFR相對(duì)差異隨著狹窄率的增加而增加;當(dāng)狹窄率固定為70%時(shí),隨著彈性模量增加,FFR會(huì)逐漸減小。結(jié)論采用FFR對(duì)頸動(dòng)脈狹窄程度進(jìn)行功能性評(píng)估需要考慮血管壁彈性的影響;狹窄率越大,血管壁彈性模量對(duì)FFR的影響越大。 

【文章來源】：醫(yī)用生物力學(xué). 2020,35(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

狹窄率70時(shí)不同彈性模量模型WSS分布與流線圖

頸動(dòng)脈分為頸總動(dòng)脈(common carotid artery,CCA)、頸內(nèi)動(dòng)脈(internal carotid artery,ICA)、頸外動(dòng)脈(external carotid artery,ECA)，本文采用的標(biāo)準(zhǔn)模型是頸動(dòng)脈分叉管TF-AHCB模型[10](見圖1)。同時(shí)，應(yīng)用Creo 4.0(PTC公司，美國)建模時(shí)，對(duì)頸內(nèi)動(dòng)脈內(nèi)徑進(jìn)行不同程度縮小處理，以獲得不同狹窄率的模型。使用Geomagic Studio 11.0(Geomagic公司，美國)進(jìn)行布爾運(yùn)算，獲得有血管壁的模型，血管壁厚度取0.5 mm。隨后根據(jù)研究問題建立兩組模型:第1組是剛性壁模型和彈性模量為1.5 MPa的彈性壁模型，其狹窄率從0%增加到80%;第2組是狹窄率固定為70%，而血管壁彈性模量從1.1 MPa增加成為剛性壁模型[11-12]。當(dāng)模型體積達(dá)到最大時(shí)，將模型頸內(nèi)動(dòng)脈出口處壓強(qiáng)與頸總動(dòng)脈入口處壓強(qiáng)的比值作為FFR計(jì)算結(jié)果。1.2 網(wǎng)格劃分

設(shè)置求解時(shí)間為2.4 s(3個(gè)心動(dòng)周期)，時(shí)間步長(zhǎng)取3 ms。對(duì)于每一個(gè)時(shí)間步，當(dāng)?shù)`差小于1×10-4時(shí)則認(rèn)為計(jì)算結(jié)果達(dá)到收斂。利用Dell Precision 7920(雙至強(qiáng)CPU，主頻2.1 GHz,128 GB內(nèi)存)工作站進(jìn)行求解，單個(gè)彈性壁模型的計(jì)算時(shí)間約為8.5 h，單個(gè)剛性壁模型的求解時(shí)間約為2.1 h。取第3個(gè)心動(dòng)周期的計(jì)算結(jié)果作為最終結(jié)果，并且分析當(dāng)血管達(dá)到最大體積(即第3個(gè)心動(dòng)周期收縮峰值時(shí))的流速、壓力、FFR、壁面剪切力(wall shear stress,WSS)等血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)。2 結(jié)果


本文編號(hào)：3525736