基于SimVascular的腹主动脉复杂模型构建与血流动力学仿真研究

摘要

研究在不同入口血流速度下,仿真计算逼近人体腹主动脉和髂动脉及其分支形状的血流动力学参数的变化情况.依据获取的CT血管数据,采用开源SimVascular软件构建腹主动脉以及附近主要动脉的血管模型,具体包括腹主动脉干、腹腔动脉、脾动脉及其分支肝动脉,肠系膜上下动脉及其分支,左右髂动脉及其分支和左右肾动脉.通过Fluent进行仿真计算,主要分析人体血管各处的血流速度矢量、静态压力和剪切力的血流动力学表现.在入口处施加不同的速度载荷条件,分别定义收缩期的类抛物线函数速度和平均定值速度,发现在这两种条件下,血管在分叉和小直径血管处,都出现较大速度和剪切力.但是在肠系膜上动脉和左右髂动脉的远端出现明显的不同.同时还发现入口速度的逐渐增加,会加倍血管各分叉处的血流速度.总之,成功构建复杂血管网络并进行仿真计算,将有助于医生更深入理解动脉血流力学特征.