动脉瘤的血流动力学数值模拟初步分析

摘要

目的数值模拟分析动脉瘤的血流压力、速度和切应力3个指标特点,探讨动脉瘤生长、破裂的可能机制.方法采用动脉瘤的医学影像结合计算流体力学(CFD)软件,对动脉瘤内血液流动进行数值模拟.结果(1)流场压力呈周期性变化,压力剧烈变化的时间窗为0～0.62T,与速度剧烈变化时间窗一致,动脉瘤内各处压力周期变化与流场的周期变化一致,每一个具体的时刻流场压力分布不均衡;(2)脉动状态下,每个心动周期里,在0～0.4T内,速度变化最剧烈,在动脉分叉处形成涡运动,通过瘤颈进入动脉瘤内时,血流速度骤减,在动脉瘤中央形成涡,速度逐渐减小并可能静止,瘤顶血流速度很小甚至静止;(3)动脉瘤内,整个心动周期里切应力几乎都在迅速的变化,与血流速度的急剧变化的时间一致,切应力存在于瘤颈,瘤壁为零.结论3个指标(压力、速度、切应力)是导致瘤颈内皮损伤、瘤生长、扩大的重要危险因子.数值模拟能较好反映动脉瘤血液流动过程,能够帮助认识动脉瘤的病理生理机制和指导临床治疗.