考慮紅細胞運動的個體化主動脈夾層大規(guī)模多相流數(shù)值模擬及危害分析
發(fā)布時間:2022-10-09 19:33
主動脈夾層(Aortic Dissection,AD)是主動脈腔內(nèi)血液通過主動脈管壁上的內(nèi)膜撕裂口進入主動脈中膜外層或中外膜交界處的一種疾病,具有假腔易破損,破損易致死的特點。通過醫(yī)學(xué)影像技術(shù)與計算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,CFD)的結(jié)合,對主動脈夾層血流進行數(shù)值模擬,分析血流動力學(xué)行為,對臨床判斷和疾病防治具有重要意義。使用多相流方法模擬主動脈夾層內(nèi)血液流動,是計算流體力學(xué)應(yīng)用于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的新成果。本文基于一例De Bakey Ⅲ型主動脈夾層患者斷層掃描圖像構(gòu)建計算模型,使用拉格朗日多相流對血流進行動態(tài)數(shù)值模擬,探索主動脈夾層血流的動力學(xué)行為,進而從力學(xué)視角分析主動脈夾層易破損的位置,從紅細胞視角解釋主動脈夾層破裂的原因及危害,從防治視角總結(jié)多種固相物在主動脈夾層內(nèi)運動規(guī)律。研究成果為主動脈夾層的防治提供有益參考,具有臨床意義。本文主要研究內(nèi)容如下:一、介紹了主動脈夾層的基本信息,包括主動脈夾層的定義與分類、危害與治療手段,回顧了國內(nèi)外對主動脈夾層數(shù)值模擬的進展,由此提出本文的主要研究方向和臨床意義,解釋了選擇多相流模擬的優(yōu)勢與使用大規(guī)模計算的...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 課題來源
1.1.2 主動脈夾層簡介
1.1.3 主動脈夾層的分類
1.1.4 主動脈夾層的診斷和治療
1.1.5 主動脈夾層血液流動力學(xué)研究進展
1.2 本文的主要研究內(nèi)容
1.3 本章小結(jié)
第二章 幾何模型的建立與網(wǎng)格劃分
2.1 引言
2.2 幾何模型的構(gòu)建
2.2.1 幾何模型的構(gòu)建方法
2.2.2 幾何模型構(gòu)建流程
2.2.3 斷層掃描圖像的獲得和導(dǎo)入
2.2.4 斷層掃描圖的自動分割
2.2.5 斷層掃描圖的手動分割
2.2.6 三維模型的重建、調(diào)試與優(yōu)化
2.2.7 幾何形態(tài)分析
2.3 模型的網(wǎng)格劃分與邊界條件的設(shè)置
2.3.1 網(wǎng)格劃分
2.3.2 邊界條件
2.4 本章小結(jié)
第三章 控制方程與求解方法
3.1 引言
3.2 物理參數(shù)
3.3 流體控制方程
3.4 控制方程的有限體積離散
3.5 湍流模型
3.6 求解方法
3.7 多相流方程
3.8 本章小結(jié)
第四章 主動脈夾層血流動力學(xué)行為及仿真分析
4.1 引言
4.2 速度場分析
4.2.1 入口速度分析
4.2.2 速度矢量分析
4.2.3 速度流線分析
4.3 壓力分析
4.3.1 壁面壓力分析
4.3.2 壁面壓力極值分析
4.4 壁面切應(yīng)力分析
4.4.1 壁面切應(yīng)力分布分析
4.4.2 最大壁面切應(yīng)力分析
4.4.3 壁面切應(yīng)力極值分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 主動脈夾層紅細胞運動分析
5.1 引言
5.2 紅細胞分布分析
5.3 紅細胞運動分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 血液內(nèi)其他尺寸固相物運動規(guī)律
6.1 引言
6.2 軌跡時間對比
6.3 軌跡速度對比
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
致謝
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]主動脈夾層臨床表現(xiàn)特征及早期診斷與治療探討[J]. 陳福梅. 現(xiàn)代診斷與治療. 2017(12)
[2]急性主動脈夾層院內(nèi)死亡的危險因素[J]. 胡敏,呂強,劉惠亮,於四軍. 中華高血壓雜志. 2017(04)
[3]41例主動脈夾層的院外救治及急救銜接[J]. 周濤,段政萍,李樹炎. 中國急救復(fù)蘇與災(zāi)害醫(yī)學(xué)雜志. 2017 (03)
[4]血流動力學(xué)模型及應(yīng)用研究[J]. 王娜,陳國棟. 數(shù)學(xué)的實踐與認識. 2016(16)
[5]合并高血壓的急性主動脈夾層患者的臨床特征及預(yù)后[J]. 陳昭然,黃畢,樊曉寒,陸海松,趙振華,惠汝太,楊艷敏,朱俊,張澍. 中華心血管病雜志. 2016 (03)
[6]左冠狀動脈內(nèi)兩相血流動力學(xué)分析[J]. 殷艷飛,劉瑩,章德發(fā),王夢洪. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2015(06)
[7]Stanford B型主動脈夾層治療的臨床觀察[J]. 喬帥,魏民新,付強. 天津醫(yī)藥. 2015(06)
[8]以顱內(nèi)靜脈竇血栓形成首發(fā)的真性紅細胞增多癥10例臨床分析[J]. 黃剛,梅竹君,高幼奇,謝旭芳,張昆南,吳曉牧. 中風(fēng)與神經(jīng)疾病雜志. 2015(03)
[9]T型分叉管內(nèi)牛頓與非牛頓血流特性對比分析[J]. 章德發(fā),劉瑩,史皓良,張智亮. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2015(02)
[10]基于炎癥反應(yīng)變化程度的主動脈夾層病程分期的初步探討[J]. 肖正華,古君,胡佳,錢宏,張爾永,石應(yīng)康,蒙煒. 中國胸心血管外科臨床雜志. 2014(06)
碩士論文
[1]胸主動脈夾層血液兩相流動數(shù)值模擬[D]. 曾宇杰.浙江大學(xué) 2017
[2]動脈血管力學(xué)模型及損傷機制研究[D]. 胡文超.重慶大學(xué) 2016
[3]個性化主動脈夾層及其搭橋術(shù)的流固耦合數(shù)值模擬研究[D]. 殷文聰.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[4]法洛四聯(lián)癥改進BT手術(shù)的流固耦合數(shù)值模擬研究[D]. 王楓.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[5]激光拉曼光譜成像系統(tǒng)的研制及其應(yīng)用[D]. 孟令晶.廣西師范大學(xué) 2011
[6]肺動脈及其分支血液動力學(xué)的數(shù)值模擬研究[D]. 闞麗麗.浙江大學(xué) 2011
[7]基于線陣CCD的高速數(shù)據(jù)采集和血液流速檢測系統(tǒng)[D]. 邵佩.重慶大學(xué) 2009
本文編號:3689229
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 課題來源
1.1.2 主動脈夾層簡介
1.1.3 主動脈夾層的分類
1.1.4 主動脈夾層的診斷和治療
1.1.5 主動脈夾層血液流動力學(xué)研究進展
1.2 本文的主要研究內(nèi)容
1.3 本章小結(jié)
第二章 幾何模型的建立與網(wǎng)格劃分
2.1 引言
2.2 幾何模型的構(gòu)建
2.2.1 幾何模型的構(gòu)建方法
2.2.2 幾何模型構(gòu)建流程
2.2.3 斷層掃描圖像的獲得和導(dǎo)入
2.2.4 斷層掃描圖的自動分割
2.2.5 斷層掃描圖的手動分割
2.2.6 三維模型的重建、調(diào)試與優(yōu)化
2.2.7 幾何形態(tài)分析
2.3 模型的網(wǎng)格劃分與邊界條件的設(shè)置
2.3.1 網(wǎng)格劃分
2.3.2 邊界條件
2.4 本章小結(jié)
第三章 控制方程與求解方法
3.1 引言
3.2 物理參數(shù)
3.3 流體控制方程
3.4 控制方程的有限體積離散
3.5 湍流模型
3.6 求解方法
3.7 多相流方程
3.8 本章小結(jié)
第四章 主動脈夾層血流動力學(xué)行為及仿真分析
4.1 引言
4.2 速度場分析
4.2.1 入口速度分析
4.2.2 速度矢量分析
4.2.3 速度流線分析
4.3 壓力分析
4.3.1 壁面壓力分析
4.3.2 壁面壓力極值分析
4.4 壁面切應(yīng)力分析
4.4.1 壁面切應(yīng)力分布分析
4.4.2 最大壁面切應(yīng)力分析
4.4.3 壁面切應(yīng)力極值分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 主動脈夾層紅細胞運動分析
5.1 引言
5.2 紅細胞分布分析
5.3 紅細胞運動分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 血液內(nèi)其他尺寸固相物運動規(guī)律
6.1 引言
6.2 軌跡時間對比
6.3 軌跡速度對比
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
致謝
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]主動脈夾層臨床表現(xiàn)特征及早期診斷與治療探討[J]. 陳福梅. 現(xiàn)代診斷與治療. 2017(12)
[2]急性主動脈夾層院內(nèi)死亡的危險因素[J]. 胡敏,呂強,劉惠亮,於四軍. 中華高血壓雜志. 2017(04)
[3]41例主動脈夾層的院外救治及急救銜接[J]. 周濤,段政萍,李樹炎. 中國急救復(fù)蘇與災(zāi)害醫(yī)學(xué)雜志. 2017 (03)
[4]血流動力學(xué)模型及應(yīng)用研究[J]. 王娜,陳國棟. 數(shù)學(xué)的實踐與認識. 2016(16)
[5]合并高血壓的急性主動脈夾層患者的臨床特征及預(yù)后[J]. 陳昭然,黃畢,樊曉寒,陸海松,趙振華,惠汝太,楊艷敏,朱俊,張澍. 中華心血管病雜志. 2016 (03)
[6]左冠狀動脈內(nèi)兩相血流動力學(xué)分析[J]. 殷艷飛,劉瑩,章德發(fā),王夢洪. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2015(06)
[7]Stanford B型主動脈夾層治療的臨床觀察[J]. 喬帥,魏民新,付強. 天津醫(yī)藥. 2015(06)
[8]以顱內(nèi)靜脈竇血栓形成首發(fā)的真性紅細胞增多癥10例臨床分析[J]. 黃剛,梅竹君,高幼奇,謝旭芳,張昆南,吳曉牧. 中風(fēng)與神經(jīng)疾病雜志. 2015(03)
[9]T型分叉管內(nèi)牛頓與非牛頓血流特性對比分析[J]. 章德發(fā),劉瑩,史皓良,張智亮. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2015(02)
[10]基于炎癥反應(yīng)變化程度的主動脈夾層病程分期的初步探討[J]. 肖正華,古君,胡佳,錢宏,張爾永,石應(yīng)康,蒙煒. 中國胸心血管外科臨床雜志. 2014(06)
碩士論文
[1]胸主動脈夾層血液兩相流動數(shù)值模擬[D]. 曾宇杰.浙江大學(xué) 2017
[2]動脈血管力學(xué)模型及損傷機制研究[D]. 胡文超.重慶大學(xué) 2016
[3]個性化主動脈夾層及其搭橋術(shù)的流固耦合數(shù)值模擬研究[D]. 殷文聰.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[4]法洛四聯(lián)癥改進BT手術(shù)的流固耦合數(shù)值模擬研究[D]. 王楓.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[5]激光拉曼光譜成像系統(tǒng)的研制及其應(yīng)用[D]. 孟令晶.廣西師范大學(xué) 2011
[6]肺動脈及其分支血液動力學(xué)的數(shù)值模擬研究[D]. 闞麗麗.浙江大學(xué) 2011
[7]基于線陣CCD的高速數(shù)據(jù)采集和血液流速檢測系統(tǒng)[D]. 邵佩.重慶大學(xué) 2009
本文編號:3689229
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