国家自然科学基金(10772010)
- 作品数：14 被引量：39H指数：4
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- 双路搭桥术的移植管直径对血液流动的影响
- 2008年
- 移植管直径对搭桥术的长期通畅率具有至关重要的作用。为了弄清楚移植管直径对双路搭桥术中血液流动的具体影响,利用数值仿真的方法对两个股动脉双路搭桥模型中的生理脉动流进行了研究。为便于比较,除移植管直径不同以外,两个模型均采用相同的几何参数来建模。我们将研究直径一小和一大两个模型。两个模型的流动仿真边界条件相同。峰值雷诺数为832.8,Womersley数为6.14。重点分析了下游缝合区流场。对速度场、上下游足尖的压力差、壁面切应力及其梯度、应力波动系数等血流动力学参数的时空分布进行了比较。研究表明,大直径移植管模型下游缝合区的纵向速度和二次流速度较为紊乱,而其足尖下游远端的轴向流动则具有较大而均匀的纵向速度。同时,大移植管模型具有较小的回流、较均匀的壁面切应力、较低的压力、较小的壁面切应力梯度等特点。然而在二次流分布和应力波动系数方面却没有优势。总之,大移植管模型在近壁部分具有更好、更均匀的血流动力学现象,可以有效地避免术后内膜增生和再狭窄的发生和发展。
- 乔爱科刘有军张松
- 关键词：搭桥术再狭窄血流动力学
- 用于数值模拟的带支架个性化主动脉弓动脉瘤有限元模型的构建被引量：1
- 2011年
- 为了准确地分析动脉瘤壁面切应力及梯度变化,采用逆向工程的思想方法,借助Geomagic和Pro/E软件,以原始STL(stereo lithography)格式的表面模型为依据,建立了一个个性化主动脉弓动脉瘤实体模型,并在其内部创建理想化支架;利用ANSYS有限元分析软件,最终完成实体模型的建立和分块,并针对边界层和支架进行分区域网格划分.结果表明:所建立的有限元模型可进行血流动力学模拟仿真;模型基本满足对特定区域网格细划分的需要,可以为支架介入治疗动脉瘤的血流动力学仿真提供基础;这种模型建立方法为建立其他类似模型提供了参考.
- 乔爱科孟宪龙付文宇顾兆勇
- 关键词：网格划分有限元模型
- 主动脉夹层及其移植管搭桥术的二维数值模拟
- 2009年
- 目的探讨搭桥术对主动脉夹层假腔内血流动力学参数的影响及该术式的治疗有效性。方法利用AutoCAD软件构建DeBakeyⅢ型主动脉夹层及其移植管搭桥术的理想化二维几何模型,然后利用ANSYS软件进行数值模拟,分析计算结果的血流动力学特性。结果在实施搭桥手术后,假腔内的血流速度与压力均小于实施搭桥手术前的值。结论利用旁路搭桥转流术可有效地降低主动脉弓的血压,减轻血流对夹层病变的冲击和压力。由此推之到其对防止夹层破裂,促进夹层局部病变愈合,是一种有效的手术方式。
- 贯建春初博乔爱科
- 关键词：主动脉夹层有限元分析
- 可实现特殊网格划分的个性化动脉瘤实体模型的构建被引量：2
- 2009年
- 目的通过建立一个可以用于有限元分析,可进行分区域网格划分的个性化主动脉弓动脉瘤实体模型,探索一种能满足特殊网格划分要求的个性化实体模型的建立方法。方法采用逆向工程的思想方法,借助Geomagic和Pro/E软件,以原始STL格式的表面模型为依据,建立了一个个性化主动脉弓动脉瘤实体模型,并加入理想化支架模型,导入ANSYS有限元分析软件最终完成实体模型的建立和分块。结果建立的有限元模型,可进行针对边界层和支架的分区域网格划分,并完成了一个血流动力学模拟仿真。结论建立的模型基本满足对特定区域网格细划分的需要,可以为支架介入治疗动脉瘤的血流动力学仿真提供基础。所建模型的方法是可行的,可以为将来建立其他类似模型提供参考。
- 孟宪龙付文宇顾兆勇乔爱科
- 关键词：网格划分有限元模型
- 血流动力学有限元后处理的集成化开发
- 2009年
- 为了提高血流动力学有限元分析可视化后处理的效率,基于ANSYS、利用VC、调用MATLAB进行了集成化软件开发.以ANSYS作为设计平台,借助VC设计参数化输入界面,调用MATLAB绘图功能实现了多种图形的绘制.以ANSYS绘制的矢量图、等值线图,以MATLAB绘制的压力脉搏波时空分布图说明该程序完全可用.集成化的后处理软件可以大大提高血流动力学可视化的效率.
- 乔爱科陈为彩张宏斌
- 关键词：应用软件血流动力学
- 面向医学应用的血流动力学数值模拟(Ⅱ)：前景展望被引量：10
- 2008年
- 针对心血管瞬态流固耦合数值模拟、基于个性化血管几何模型三维重建的数值模拟、血流动力学可视化实验平台、协同虚拟现实系统等前沿课题以及力学生物学、多尺度流动等其他问题,提出了深入研究的方向.即充分发挥现代信息技术的优势,形成集成化的、多学科综合交叉的先进研发领域.
- 乔爱科刘有军贯建春张宏斌
- 关键词：血流动力学流固耦合虚拟现实三维重建手术
- 血管内支架三角形截面结构流阻的数值模拟实验被引量：3
- 2009年
- 利用数值模拟方法分析新型的三角形截面支架的血液流阻,找出影响血流动力学的支架结构参数,为血管内支架结构设计和优化提供参考依据。通过SoildWorks软件构建了三角形截面裸支架在无限流场中的4种模型,借助ANSYS有限元软件分别对4种模型进行计算流体力学数值模拟,分析模型施加非定常流之后的流动情形、压力分布和流阻的变化情况。结果提示三角形截面形状的支架应用于动脉瘤可以使血流流入瘤腔的阻力大而流出瘤腔的阻力小,导致血液流出容易流入难,从而抑制瘤腔的血液灌注和流动,能够降低瘤腔内的压力,对于动脉瘤的治疗起到一定的效果,这为今后支架结构的设计提供了一些理论指导意义。
- 杨春燕顾兆勇张宏斌乔爱科
- 关键词：血管内支架有限元法血流动力学
- 支架植入颅内蜿蜒型动脉瘤的血流动力学仿真被引量：8
- 2009年
- 目的构建蜿蜒型动脉瘤和弯曲支架三维有限元模型,研究支架植入动脉瘤后的血流动力学的变化。方法通过CAD软件构建出几何实体模型,借助有限元软件利用计算流体力学方法,分别对无支架和有支架的蜿蜒型脑动脉瘤定常流动血流动力学进行数值模拟,分析在动脉瘤中植入内支架前后的瘤腔内流动情形、压力和壁面切应力分布的变化情况。结果有支架动脉瘤模型上游瘤腔内的血流速度被大大削弱,圆顶突起处局部高压力明显减弱,在下游瘤腔沿壁面的压力也得到明显降低并且分布也均衡了很多,末端唇缘处局部高切应力消失了,出现的是较小且均衡的切应力。结论有支架模型瘤腔内的流速明显减小,均衡的压力分布与瘤腔内减弱的流动速度是相互统一的,利于瘤腔内血栓的形成。
- 顾兆勇张宏斌孟宪龙乔爱科
- 关键词：血管内支架计算流体力学
- 基于CT图像的胸主动脉瘤模型构建及分析被引量：2
- 2011年
- 三维重建基于CT的胸主动脉瘤有限元模型并进行血流动力学数值模拟,为分析胸主动脉瘤的血流动力学机理及其临床治疗提供理论依据.依据临床胸主动脉瘤患者CT数据,结合M IM ICS 11数字化影像处理软件,获取胸主动脉瘤的优化表面模型.随后导入ANSYS ICEM CFD11.0进行胸主动脉瘤模型的有限元网格划分.最后在ANSYS CFX11.0中完成胸主动脉瘤的血流动力学分析.建立了临床上适用于胸主动脉瘤患者血流动力学分析的有限元模型.获得了个性化胸主动脉瘤模型中血液流场的流线、速度矢量、血管壁面压力和血管壁面切应力的分布和变化.模型具有数字化、个性化特征,可用于胸主动脉瘤血液动力学计算,分析临床胸主动脉瘤患者动脉瘤的破裂机理.
- 付文宇孟宪龙顾兆勇乔爱科
- 关键词：胸主动脉瘤CT图像有限元模型三维重建
- 5种支架对颈内动脉瘤血液动力学影响的数值研究被引量：10
- 2010年
- 目的研究不同结构形状以及不同网丝截面的支架用于颈内动脉瘤治疗后对血液动力学及支架柔顺性的影响。方法针对同一个体模型的颈内动脉瘤,构建5种不同支架介入治疗的模型。这些支架的支撑体网丝截面不同,但支架通透率近似相等。利用有限体积法进行数值仿真,获得其生物力学特性的定量信息。结果 5种模型中,矩形截面网格支架模型动脉瘤腔中平均流动速度的减小幅度最大;圆型截面支架和矩形截面螺旋支架模型中瘤面和瘤颈部分的壁面切应力减小面积较大;网格支架的柔顺性要远好于螺旋支架。结论矩形截面网格支架对治疗颈内动脉瘤有较好的生物力学影响,这些发现可帮助临床医生在治疗脑动脉瘤时选择合适的支架。
- 付文宇乔爱科
- 关键词：血管内支架颈内动脉瘤血液动力学有限体积法切应力
