颅内动脉瘤径颈比对瘤体与分支血管血流动力学影响的数值模拟研究

更新时间:2023-05-28

【摘要】动脉瘤的血流动力学是影响其生长与破裂的重要因素,尤其是形态学参数径颈比（aspect ratio,AR,瘤体长径/瘤颈宽度）对其血流动力学影响较大。本研究使用基于计算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）技术的ANSYS 16.0软件包,数值仿真分析了不同径颈比对颅内动脉瘤瘤体与分支血管血流动力学的影响,为临床上制定合理的形态学与血流动力学指标来筛选高危的动脉瘤患者,并进行积极的干预治疗提供一定的理论依据。通过使用空间直角坐标系建立径颈比为3.33、2.5、2、1.67、1.43、1.25的理想颅内动脉瘤几何模型,分析和比较了包括血液流场与涡量分布、流速与流量、壁面压力、壁面切应力（wall shear stress, WSS）、瘤颈近远侧端与分支血管剪切应变率（shear strain rate, SSR）在内的血流动力学参数。数值模拟结果给出了动脉瘤与分支血管内的流线图、涡核图、压力分布云图、WSS分布云图以及随X轴变化的流速与压力峰值分布曲线。分析得出,径颈比决定瘤内血流模式,径颈比减小,瘤顶的流速与SSR增大,瘤壁上的压力与WSS增大,分支血管壁上的压力增大,且WSS/SSR瘤颈远侧端> WSS/SSR瘤颈近侧端> WSS/SSR分支血管中心,涡核区域由瘤体远侧壁增大至覆盖整个动脉瘤,但对分支血管内血流的阻碍作用减小。

【关键词】 径颈比 颅内动脉瘤 血流动力学 计算流体力学 数值模拟

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