颈动脉分叉的非稳态数值模拟分析

摘要

本课题旨在研究颈动脉分叉心动周期内的血液动力学参数,如颈动脉的壁切应力、压力、血流速度及涡流变化及各力学参数对颈动脉斑块形成的影响.选取患者的颈动脉CT血管成像数据构建有限元模型,通过计算流体力学软件仿真计算.在设定了初始条件的情况下,获得了颈动脉的血液动力学参数,得出了颈动脉壁面剪切应力及壁面压力的的血流规律,并对颈动脉的壁切应力、压力、血流速度及涡流变化进行了详细的分析.颈动脉窦部位的壁面剪切应力最小,血管壁的壁面压力存在"负压"效应,负压效应导致血流速度趋缓、血管直径减小、血流量减小、血流阻力增加.在脉动周期一定时刻血流在颈动脉的分叉附近会形成涡流,涡流区内血液低速流动且存在回流及二次流等复杂血流,实验结果符合血液的流体力学运动方程的理论分析.