人們在日常或某些特殊條件下常會(huì)面臨方向和大小發(fā)生迅速變化的加速度環(huán)境,已有研究發(fā)現(xiàn)加速度環(huán)境會(huì)影響心血管系統(tǒng)生理、病理特征。利用計(jì)算機(jī)模擬方法詳細(xì)研究了向前加速度環(huán)境下人體頸動(dòng)脈內(nèi)的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)變化規(guī)律。結(jié)果表明:加速度會(huì)對頸動(dòng)脈內(nèi)壓力、壓力梯度、壁面剪切應(yīng)力等與血管生理、病理現(xiàn)象密切相關(guān)的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)產(chǎn)生顯著影響。研究結(jié)果為加速度環(huán)境下頸動(dòng)脈生理、病理研究提供了一定的理論依據(jù),也為航空航天領(lǐng)域加速度環(huán)境下人員防護(hù)提供參考。 

【文章來源】：北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2019,45(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

右側(cè)頸動(dòng)脈血管3D模型及網(wǎng)格圖Fig．1Rightcarotidartery3Dmodelandmeshes

第3期劉巖，等:頸動(dòng)脈內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)特征受向前加速度影響的數(shù)值模擬張期血流低值階段(見表1)。圖3為頸動(dòng)脈壁面壓力梯度云圖�？梢钥闯觯琓5～T8階段頸動(dòng)脈壁面壓力梯度明顯高于T1～T4階段。此外，壓力梯度的空間分布特征也存在明顯的區(qū)別。在T1～T4階段，壓力梯度主要沿血流方向變化。而在T5～T8階段，壓力梯度的條帶大致與血液流動(dòng)方向平行，且相對較高的壓力梯度在模型的兩側(cè)部位(頸動(dòng)脈模型的左右兩側(cè))。圖4為頸動(dòng)脈模型表面各點(diǎn)相對出口的壓力表1T1～T8代表的具體時(shí)刻(記錄周期初始時(shí)刻為T=0)Table1SpecifictimerepresentedbyT1－T8(beginningofcycleisdefinedasT=0)時(shí)間點(diǎn)T1T2T3T4T5T6T7T8時(shí)間/s0．050．10．150．71．051．11．151．7圖3頸動(dòng)脈模型壁面壓力梯度分布云圖Fig．3Contoursofwallpressuregradientdistributionofcarotidarterymodel圖4頸動(dòng)脈模型相對壓力云圖Fig．4Contoursofrelativepressureofcarotidarterymodel云圖(圖中壓力值為相對出口的壓力值)。在T1～T4階段，沿著血液的流動(dòng)方向壓力逐漸降低。而在T5～T8階段，當(dāng)模型處在加速度運(yùn)動(dòng)環(huán)境中時(shí)，壓力分布特征發(fā)生了明顯變化。相對較高的壓力值主要分布在頸動(dòng)脈模型的后方區(qū)域，相對較低的壓力值主要分布在頸動(dòng)脈模型前方區(qū)域。圖5反映的是頸動(dòng)脈模型壁面剪切應(yīng)力分布情況，2個(gè)心動(dòng)周期頸動(dòng)脈壁面剪切應(yīng)力的區(qū)別主要體現(xiàn)在頸內(nèi)和頸外動(dòng)脈上。相對第1個(gè)心動(dòng)周期(頸動(dòng)脈模型無加速度)，在第2個(gè)心動(dòng)周期(模型受到2g加速度)內(nèi)，頸外動(dòng)脈壁面剪切應(yīng)力降低，而頸內(nèi)動(dòng)脈壁面剪切應(yīng)力升高。頸動(dòng)脈分叉處的頸動(dòng)脈竇部位分布著豐富的

第3期劉巖，等:頸動(dòng)脈內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)特征受向前加速度影響的數(shù)值模擬張期血流低值階段(見表1)。圖3為頸動(dòng)脈壁面壓力梯度云圖�？梢钥闯觯琓5～T8階段頸動(dòng)脈壁面壓力梯度明顯高于T1～T4階段。此外，壓力梯度的空間分布特征也存在明顯的區(qū)別。在T1～T4階段，壓力梯度主要沿血流方向變化。而在T5～T8階段，壓力梯度的條帶大致與血液流動(dòng)方向平行，且相對較高的壓力梯度在模型的兩側(cè)部位(頸動(dòng)脈模型的左右兩側(cè))。圖4為頸動(dòng)脈模型表面各點(diǎn)相對出口的壓力表1T1～T8代表的具體時(shí)刻(記錄周期初始時(shí)刻為T=0)Table1SpecifictimerepresentedbyT1－T8(beginningofcycleisdefinedasT=0)時(shí)間點(diǎn)T1T2T3T4T5T6T7T8時(shí)間/s0．050．10．150．71．051．11．151．7圖3頸動(dòng)脈模型壁面壓力梯度分布云圖Fig．3Contoursofwallpressuregradientdistributionofcarotidarterymodel圖4頸動(dòng)脈模型相對壓力云圖Fig．4Contoursofrelativepressureofcarotidarterymodel云圖(圖中壓力值為相對出口的壓力值)。在T1～T4階段，沿著血液的流動(dòng)方向壓力逐漸降低。而在T5～T8階段，當(dāng)模型處在加速度運(yùn)動(dòng)環(huán)境中時(shí)，壓力分布特征發(fā)生了明顯變化。相對較高的壓力值主要分布在頸動(dòng)脈模型的后方區(qū)域，相對較低的壓力值主要分布在頸動(dòng)脈模型前方區(qū)域。圖5反映的是頸動(dòng)脈模型壁面剪切應(yīng)力分布情況，2個(gè)心動(dòng)周期頸動(dòng)脈壁面剪切應(yīng)力的區(qū)別主要體現(xiàn)在頸內(nèi)和頸外動(dòng)脈上。相對第1個(gè)心動(dòng)周期(頸動(dòng)脈模型無加速度)，在第2個(gè)心動(dòng)周期(模型受到2g加速度)內(nèi)，頸外動(dòng)脈壁面剪切應(yīng)力降低，而頸內(nèi)動(dòng)脈壁面剪切應(yīng)力升高。頸動(dòng)脈分叉處的頸動(dòng)脈竇部位分布著豐富的


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