本文關(guān)鍵詞：基于流固耦合研究維醫(yī)沙療對(duì)股動(dòng)脈分支脈動(dòng)血流動(dòng)力學(xué)影響　出處：《新疆大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：血流動(dòng)力學(xué)(Hemodynamics)理論結(jié)合生物學(xué),醫(yī)學(xué)的原理和方法來研究血液流動(dòng)和血管壁的力學(xué)特性,分析血液在循環(huán)系統(tǒng)中的流動(dòng)原理,進(jìn)而從生物力學(xué)的角度揭示血液循環(huán)系統(tǒng)疾病的致病機(jī)理是具有實(shí)際意義。維醫(yī)沙療是利用多物理場(溫度場,應(yīng)力場,磁場)耦合的綜合效應(yīng)來治療疾病的一種物理療法。在治療過程中患者血流速度,血管直徑,血管阻力指數(shù)以及心率等血液流動(dòng)參數(shù)的改變勢必刺激血管壁,因此利用流-固耦合方法研究血液和血管壁之間的相互耦合效應(yīng),探究維醫(yī)沙療導(dǎo)致的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)與生理學(xué)指標(biāo)的變化對(duì)血液流場以及血管壁生物力學(xué)行為改變的影響,討論其利弊顯得極其重要。本文在模仿吐魯番維吾爾醫(yī)院沙療所建立的室內(nèi)維醫(yī)沙療系統(tǒng)中對(duì)受試者進(jìn)行埋沙實(shí)驗(yàn),分別測試受試者下肢不同部位動(dòng)脈治療前后的血流速度峰值、內(nèi)徑和血管阻力指數(shù),心率和血壓,選取59位受試者股總動(dòng)脈血流速度峰值,內(nèi)徑,阻力指數(shù)以及心率治療前后的測試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,從實(shí)驗(yàn)的方法探究維醫(yī)沙療對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的指標(biāo)的影響。對(duì)一名健康成年男性志愿者的下肢進(jìn)行斷層CT掃描,構(gòu)建了基于CT掃描的人體股動(dòng)脈血液-血管壁相互接觸的3D有限元模型;將統(tǒng)計(jì)學(xué)處理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為初始條件,利用ANSYS workbench分別對(duì)治療前后兩種情況進(jìn)行流-固耦合數(shù)值模擬,討論維醫(yī)沙療對(duì)人體血流動(dòng)力學(xué)的影響及其臨床意義。結(jié)果:(1)實(shí)驗(yàn)研究表明維醫(yī)沙療后股動(dòng)脈血流速度峰值的平均值,內(nèi)徑以及受試者心率分別增大了32.43%和2.63%,22.4%;阻力指數(shù)降低了4.88%,股動(dòng)脈血流速度峰值,阻力指數(shù)和心率維醫(yī)沙療前后的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),股動(dòng)脈內(nèi)徑維醫(yī)沙療前后的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。(2)模擬研究表明,維醫(yī)沙療后壁面切應(yīng)力,壁面壓強(qiáng)的最大增量達(dá)到50%,血管壁等效應(yīng)力的增量達(dá)到64%;速度場速度增量范圍為20%~35%;維醫(yī)沙療后某些質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生“負(fù)壓”效應(yīng)的時(shí)間出現(xiàn)了不同程度的減少。(3)筆者在血管中取不同的質(zhì)點(diǎn)來研究壁面切應(yīng)力的變化規(guī)律得知,不同質(zhì)點(diǎn)的壁面切應(yīng)力隨時(shí)間變化規(guī)律有所區(qū)別,維醫(yī)沙療后在股動(dòng)脈壁上某些質(zhì)點(diǎn)的壁面切應(yīng)力明顯大于維醫(yī)沙療前,而有些質(zhì)點(diǎn)維醫(yī)沙療后的壁面切應(yīng)力值沒有明顯增大,甚至某些質(zhì)點(diǎn)的壁面切應(yīng)力值明顯小于維醫(yī)沙療前的壁面切應(yīng)力值。結(jié)論:(1)維醫(yī)沙療可以增加血流量,改善人體供血能力,增大股動(dòng)脈血流雷諾數(shù)(Renolds Number)以及沃姆斯萊數(shù)(Womersley number),對(duì)預(yù)防動(dòng)脈內(nèi)血小板的沉積以及缺血性腦卒中的發(fā)生起積極作用,改善人體股動(dòng)脈血液流動(dòng)狀態(tài),但通過計(jì)算治療前后的雷諾數(shù)以及沃姆斯萊數(shù)可以推知,治療過程的時(shí)段人體股動(dòng)脈內(nèi)的血液流動(dòng)方式很有可能由層流變?yōu)槲闪?結(jié)果導(dǎo)致血管瘤,因此建議血管內(nèi)壁比較薄弱的人群埋沙時(shí)控制埋沙溫度,厚度和時(shí)間;(2)維醫(yī)沙療可以增大壁面切應(yīng)力,對(duì)預(yù)防動(dòng)脈壁增厚引起的動(dòng)脈粥樣硬化及血栓的形成有一定的積極作用;(3)維醫(yī)沙療后von-Mises等效應(yīng)力的明顯增加會(huì)加大股動(dòng)脈在分叉部分破裂的可能性,導(dǎo)致血管堵塞等血液循環(huán)障礙,患者進(jìn)行維醫(yī)沙療時(shí)需要慎重;(4)血流速度不是增大壁面切應(yīng)力的唯一因素,在研究壁面切應(yīng)力的變化時(shí)人體血管的復(fù)雜性及不規(guī)則性是不可忽略的。
[Abstract]:The effects of blood flow velocity , vessel diameter , blood vessel resistance index and heart rate on hemodynamics were studied by means of flow - solid coupling method . Conclusion : ( 1 ) It is possible to increase the blood flow rate , improve the blood supply capacity of the femoral artery , increase the blood flow state of the femoral artery , and improve the blood flow state of the femoral artery .

【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R29

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1410089