血液组分对个体化后交通动脉瘤血流特性的影响

摘要

背景:血流动力学在动脉瘤的发生、发展过程中起着必不可少的作用,而对于动脉瘤的发生和破裂机制目前尚不明确。目的:分析血液组分对动脉瘤破裂的影响并探讨其作用机制。方法:采集1例52岁女性后交通动脉瘤患者的CT图像,导入到MIMICS 20.0中建立动脉瘤表面模型,并采用软件Geomagic Studio对模型进行处理后导出三维血管壁模型。将血液分别假定为单相流和两相流,采用计算流体力学的方法对动脉瘤以及载瘤动脉内的血流进行数值模拟,分析血液流线流速、壁面的形变位移、壁面切应力以及血液相对血管壁停滞时间等血流动力学参数的变化。结果和结论:①在相同时刻,两种模型内的血液流态基本保持一致,两相流模型与单相流模型相比较具有更高的低壁面剪切应力面积占比,具有更大的形变位移以及血液相对血管壁的高相对停滞时间面积占比更大;②与单相流模型相比,两相流模型更易使血管壁内皮细胞受损,导致结构与功能异常;③两相流模型更易形成血栓,造成血栓脱落导致载瘤动脉瘤的阻塞;④结果表明,两相流模型具有更大的位移,即所受应力更大,在该条件下动脉瘤更易产生破裂。