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沙疗对不同狭窄程度股动脉分叉管血流脉动动力学影响 预览
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作者 乔钰淇 富荣昌 章立红 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2020年第8期1218-1224,共7页
背景:研究表明,维医沙疗对降低股动脉粥样硬化及血栓形成有一定的积极作用。 目的:通过对比沙疗前后 4 种狭窄模型的血流速度以及壁面切应力,研究沙疗对股动脉分叉管不同狭窄模型 的血流动力学参数的影响。 方法:研究方案的实施符合新... 背景:研究表明,维医沙疗对降低股动脉粥样硬化及血栓形成有一定的积极作用。 目的:通过对比沙疗前后 4 种狭窄模型的血流速度以及壁面切应力,研究沙疗对股动脉分叉管不同狭窄模型 的血流动力学参数的影响。 方法:研究方案的实施符合新疆大学机械工程学院对研究的相关伦理要求,受者均对试验过程完全知情同意。 采用医用软件 Mimics10.01、逆向工程软件 Geomagic Studio 2012 与三维 CAD 软件 UG 8.5 将 1 名受试者 的下肢 CT 数据进行分离、优化,得到人体股动脉分叉血管几何模型。依照下肢股动脉粥样硬化斑块所致的 血管狭窄分级标准,将位于股动脉分叉管侧壁的斑块狭窄程度分别设置为 0%(正常)、15%(正常)、30%(轻度) 和 50%(中度)。运用计算流体力学(CFD)方法进行数值模拟仿真,沙疗前血液流态选择 Laminar 层流模型, 沙疗后血液选择标准 κ-ε 紊流模型,进行沙疗前后血流速度和壁面切应力分析。 结果与结论:①沙疗后的血流最大速度较沙疗前增大了 0.35-0.45 m/s;②沙疗后动脉狭窄处的壁面切应力较 沙疗前增大了 5-11 Pa,50%狭窄率模型中狭窄处的壁面切应力达到了 41 Pa;③结果说明,沙疗后动脉粥 样硬化斑块扩大的趋势有所减弱,但 50%(中度)以上狭窄率的患者沙疗后有斑块破裂的危险。 展开更多
关键词 沙疗 股动脉 动脉粥样硬化性狭窄 血流动力学 计算流体力学 血流速度 壁面应力
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心肌桥合并动脉粥样硬化的研究进展 预览
2
作者 王尚中 《安徽医药》 CAS 2020年第2期213-216,共4页
心肌桥是一种先常见的解剖学变异,表现为心包脏层冠状动脉(最常见于左前降支中段)的一部分走形于心肌内。这种结构会导致心脏收缩时心肌内冠状动脉受到心肌的压迫,进而引起血流动力学改变。尽管这被认为是一种良性结构异常,并且无症状... 心肌桥是一种先常见的解剖学变异,表现为心包脏层冠状动脉(最常见于左前降支中段)的一部分走形于心肌内。这种结构会导致心脏收缩时心肌内冠状动脉受到心肌的压迫,进而引起血流动力学改变。尽管这被认为是一种良性结构异常,并且无症状者居多,但也可能导致心绞痛、心肌缺血、急性冠状动脉综合征、冠脉痉挛、短暂心室功能不全、心律失常、晕厥甚至心源性猝死。血管内超声、光学相干断层成像、冠脉造影等技术可以提供病变形态组成的详细情况。在壁冠状动脉近端最易发展动脉粥样硬化病变,而在收缩期完全受压迫的壁冠状动脉内部则常幸免于此。近年来,多项研究报道表明,心肌桥可能是心肌梗死的解剖危险因素。该文就心肌桥合并动脉粥样硬化的病理生理机制及其临床主要治疗方案做一综述。 展开更多
关键词 心肌桥 心肌梗死 冠心病 动脉粥样硬化 肾上腺素能Β受体拮抗剂 钙通道阻滞药 壁面应力 经皮冠状动脉介入治疗
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热刺激下血管力学变化特征及对血流量的影响
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作者 王雅博 诸凯 +3 位作者 王金山 宋婷 杨龙 史源 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期315-320,I0022,共7页
为了探索热刺激下微循环变化的机理,建立了鼠背部皮肤加热实验台,获得了加热过程中的血流量。在热刺激作用下,血流量呈现出两阶段变化,分别受到神经调节和内皮调节作用。根据内皮调节模型,模拟不同温度刺激下血流变化引起的血管径振荡过... 为了探索热刺激下微循环变化的机理,建立了鼠背部皮肤加热实验台,获得了加热过程中的血流量。在热刺激作用下,血流量呈现出两阶段变化,分别受到神经调节和内皮调节作用。根据内皮调节模型,模拟不同温度刺激下血流变化引起的血管径振荡过程,获得了内皮舒张因子NO在血管壁中的分布和不同温度下的血管舒张度。结果表明:加热温度越高,血管舒张程度越剧烈;采用318K加热时,血管增大了0.26倍;通过力学分析,证明了血管舒张可使血管壁所承受壁面切应力保持恒定,同时证实了热刺激促使的二次血流升高是内皮调节作用的结果。 展开更多
关键词 热疗 壁面应力 血管舒张
异常血流动力对人脐静脉内皮细胞影响
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作者 朱晔斌 朱晔荣 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期393-398,共6页
目的研究异常血流动力对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)分泌ET-1、NO以及ET-1、eNOS、VCAM-1、ICAM-1和MCP-1 mRNA和蛋白表达水平的影响,初步探讨异常血流动力致动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)... 目的研究异常血流动力对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)分泌ET-1、NO以及ET-1、eNOS、VCAM-1、ICAM-1和MCP-1 mRNA和蛋白表达水平的影响,初步探讨异常血流动力致动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)的机制。方法按照HUVECs所受作用力的不同分为应力组、壁面压力组和正常组。3组在各自作用力持续作用下培养24 h,收集细胞备用。采用酶法和放免法检测ET-1、NO分泌水平,采用qPCR检测ET-1、eNOS、VCAM-1、ICAM-1和MCP-1 mRNA表达水平,采用蛋白免疫印迹方法检测VCAM-1、ICAM-1和MCP-1蛋白表达。结果壁面压力组ET-1分泌和mRNA表达水平较正常组明显升高,应力组NO分泌和eNOS mRNA表达水平较正常组明显升高;应力组和壁面压力组VCAM-1、ICAM-1和MCP-1的mRNA和蛋白表达较正常组明显增高。结论应力或壁面压力单独作用于HUVECs能够导致其分泌功能和基因、蛋白表达功能紊乱,异常血流动力导致AS的机制与HUVEC功能紊乱有关。 展开更多
关键词 壁面应力 应力 壁面压力 人脐静脉内皮细胞 动脉粥样硬化
颈内动脉壁面切应力影响老年人血管性认知障碍的严重程度 预览
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作者 张莹 徐洁 +2 位作者 刘红英 刘卫彬 高庆春 《实用医学杂志》 CAS 北大核心 2019年第23期3661-3664,共4页
目的计算老年血管性认知障碍患者的颈内动脉壁面切应力,研究其与简易智力状态检查量表(mini-mental state examination,MMSE)评分及腔隙性脑梗死、皮质下脑白质病变的关系。方法纳入神经科住院的老年血管性认知障碍患者,行颈动脉彩色多... 目的计算老年血管性认知障碍患者的颈内动脉壁面切应力,研究其与简易智力状态检查量表(mini-mental state examination,MMSE)评分及腔隙性脑梗死、皮质下脑白质病变的关系。方法纳入神经科住院的老年血管性认知障碍患者,行颈动脉彩色多普勒超声检查,测量双侧颈内动脉内中膜厚度(intima media thickness,IMT)、内径、收缩期血流速度(peak systolic velocity,Vps)、舒张期血流速度(end diastolic velocity,Ved),计算得到壁面切应力(wall shear stress,WSS)值,再根据WSS结果,分为低切组、正常组和高切组。同时评定各患者MMSE分数,收集MRI检查提示的腔隙性脑梗死和脑白质病变情况。结果空腹血糖(FPG)、低密度脂蛋白(LDL-c)水平低切组最高,高切组最低。低切组MMSE评分最低。低切组内膜中膜最厚而Vps最低,高切组内膜中膜最薄而Vps最高。低切组腔梗的数量最多,正常组最低。多元线性回归分析提示WSS(t=4.364,P<0.01)、LDL-c(t=12.793,P<0.01)和颈内动脉IMT(t=-2.891,P<0.01)是MMSE分数的主要影响因素。结论颈动脉血流动力学在脑小血管病变和认知障碍的发生发展中起重要作用,临床上可以干预血流动力学因素来影响认知障碍的形成和发展。 展开更多
关键词 颈动脉 超声 壁面应力 认知障碍 老人
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入口脉动对太阳能空气集热器性能影响研究
6
作者 胡建军 李萌蒙 +1 位作者 王美达 褚中良 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期147-155,共9页
提出将脉动流引入平板型太阳能空气集热器,通过增加壁面切应力延缓集热器内部积灰速率,提升其长期工作性能。采用数值模拟手段评估了集热器内部积灰对集热性能的影响,探讨了入口正弦型脉动流脉动参数对集热器流动和传热特性的影响。结... 提出将脉动流引入平板型太阳能空气集热器,通过增加壁面切应力延缓集热器内部积灰速率,提升其长期工作性能。采用数值模拟手段评估了集热器内部积灰对集热性能的影响,探讨了入口正弦型脉动流脉动参数对集热器流动和传热特性的影响。结果表明:在脉动周期内,集热效率基本不随时间变化,除了在0.5~2 Hz小范围低频脉动工况,集热效率均没有超过稳态流动时的集热效率,并且随着无因次振幅和脉动频率的增大,集热效率呈下降趋势;全压损失只随无因次振幅的增大而增加,当无因次振幅增大到1时,全压损失约增加40%左右;平均壁面切应力随无因次振幅和脉动频率的增大而显著增大,当无因次振幅为1,脉动频率为10 Hz时,平均壁面切应力较稳态时可增大132.4%,这将有利于延缓积灰速率并减小积灰厚度,对集热器长期工作性能提升起到积极作用。 展开更多
关键词 空气集热器 内部积灰 脉动流 壁面应力
沙疗对人体弯曲股动脉血流动力学影响
7
作者 韩晓科 富荣昌 +1 位作者 章立红 乔钰淇 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期379-383,共5页
目的研究沙疗对人体弯曲股动脉血流动力学的影响,从血流动力学角度进一步揭示沙疗的疗效机理。方法以人体主动脉CT图像为依据,建立弯曲股动脉三维有限元模型,并以实验所测受试者心率、股动脉血流速度峰值和内径作为初始条件和边界条件... 目的研究沙疗对人体弯曲股动脉血流动力学的影响,从血流动力学角度进一步揭示沙疗的疗效机理。方法以人体主动脉CT图像为依据,建立弯曲股动脉三维有限元模型,并以实验所测受试者心率、股动脉血流速度峰值和内径作为初始条件和边界条件进行有限元数值模拟,对比分析在流固耦合条件下沙疗前后弯曲血管血液流场血流速度、压力和壁面切应力。结果与沙疗前相比,沙疗后血管弯曲段纵向速度有较大提高,增幅为22.76%;二次回流速度明显减弱,减少了18.26%;壁面切应力减少2.01%。结论沙疗会使血液流动性效果显著,并提高股动脉血液的流动性,预防动脉内血小板的沉积;沙疗后二次回流速度流动现象明显减弱,避免血液中物质产生沉积,临床上对预防动脉粥样硬化、血栓等各种血管疾病有积极作用。 展开更多
关键词 流固耦合 壁面应力 股动脉 沙疗
左主干分叉病变严重程度的血流动力学功能性评价 预览
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作者 张慧霞 王浩然 +1 位作者 毛伯龑 刘有军 《北京生物医学工程》 2018年第3期221-227,共7页
目的无保护左主干分叉病变的治疗方式选择很大程度上依赖于病变的严重程度。SYNTAX评分是基于冠脉造影图像对冠脉病变严重程度进行评价的方法,是一种完全解剖学的评价,缺少功能性的分析。本文以总灌注量作为判断病变严重程度的参考量,... 目的无保护左主干分叉病变的治疗方式选择很大程度上依赖于病变的严重程度。SYNTAX评分是基于冠脉造影图像对冠脉病变严重程度进行评价的方法,是一种完全解剖学的评价,缺少功能性的分析。本文以总灌注量作为判断病变严重程度的参考量,从血流动力学的角度对不同类型分叉病变严重程度做出评价。方法采用患者三维模型(three-dimensional,3D)耦合个性化的集中参数模型(lumped parameter model,LPM,0D)对不同的分叉病变进行多尺度数值仿真计算,提取不同分支的流量、分叉区域的壁面切应力(wall shear stress,WSS)、壁面切应力振荡指数(oscillatory shear index,OSI)3个血流动力学参数,通过对比这些参数,从血流动力学的角度对不同类型分叉病变严重程度做出分析。结果分支(回旋支)是否病变对总灌注量是有影响的,当分支存在病变时,总灌注量会降低,与SYNTAX评分中对分叉病变严重程度的分类是一致的。从恶化风险(WSS,OSI)来看,当左主干存在狭窄时,分叉区域平均WSS相对比较大,OSI并没有呈现出一定的规律。结论分支存在狭窄的左主干分叉病变比分支不存在狭窄的病变总灌注量更小,心肌缺血程度更严重,狭窄进一步恶化并无明显差异。 展开更多
关键词 左主干分叉病变 几何多尺度计算 流量 壁面应力 壁面应力振荡指数
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含聚丙烯酰胺的管道螺旋流壁面切应力试验 预览
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作者 刘高 李志威 +2 位作者 孟庆峰 胡旭跃 沈小雄 《交通科学与工程》 2018年第3期53-59,共7页
为了了解聚丙烯酰胺对管道螺旋流输固能力的影响,搭建了管道试验系统。采用直球头5孔测针和1套水压力测压系统,测量5孔测针测孔内动水压强,计算壁面切应力并构造有效起旋距离参数,评价加入聚丙烯酰胺对管道螺旋流输固能力的影响。... 为了了解聚丙烯酰胺对管道螺旋流输固能力的影响,搭建了管道试验系统。采用直球头5孔测针和1套水压力测压系统,测量5孔测针测孔内动水压强,计算壁面切应力并构造有效起旋距离参数,评价加入聚丙烯酰胺对管道螺旋流输固能力的影响。试验结果表明:5孔直球头测针实测壁面切应力要比Preston法率定值偏大3%~5%,5孔直球头测针可以测量一维清水管道直流壁面切应力。壁面切应力(周向分量)随着流量的增加而增加,随着流向距离的增加而递减并在某一位置开始线性衰减。加入聚丙烯酰胺(100mg/L)之后,其有效起旋距离(力学指标)提升效果为100%~150%,提升效果随着流量的增加而减小,表明加入少量聚丙烯酰胺能够提升管道螺旋流的输固能力。 展开更多
关键词 壁面应力 管道螺旋流 聚丙烯酰胺 5孔测针
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支架植入颅内动脉瘤治疗效果的数值模拟研究 预览
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作者 金肜伯 木合塔尔·克力木 申传鹏 《生物医学工程研究》 2018年第3期286-290,共5页
研究不同结构形状的血管支架用于治疗颅内动脉瘤后对血流动力学的影响。针对同一个体化颅内动脉瘤模型,设计了三种网丝截面相同、通透率近似相等、结构形状不同的支架。将这三种支架植入颅内动脉瘤模型,进行双向流固耦合数值模拟,分析... 研究不同结构形状的血管支架用于治疗颅内动脉瘤后对血流动力学的影响。针对同一个体化颅内动脉瘤模型,设计了三种网丝截面相同、通透率近似相等、结构形状不同的支架。将这三种支架植入颅内动脉瘤模型,进行双向流固耦合数值模拟,分析血流速度、壁面切应力的变化情况。三种支架中,螺旋型支架对动脉瘤瘤腔内的血流旋涡改善效果最佳,对动脉瘤瘤颈和瘤顶部分较高的壁面切应力削弱也最明显;周期型支架的柔顺性优于其余两种类型的支架。螺旋型支架植入颅内动脉瘤的治疗效果最佳,但不适合几何形状复杂的血管,本研究也可为进一步优化支架结构提供依据。 展开更多
关键词 血管支架 颅内动脉瘤 血流动力学 流固耦合 壁面应力
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基于病例研究冠状动脉扭曲对血流动力学的影响 被引量:1
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作者 李洋 张叙 +7 位作者 李志勇 ABDUL Qadir Nawabi 戴启明 童嘉毅 冯毅 沈成兴 刘乃丰 马根山 《医用生物力学》 CSCD 北大核心 2018年第3期229-233,共5页
目的探讨扭曲冠状动脉血流动力学的改变,从而阐明扭曲对冠状动脉血流灌注和壁面切应力(wall shear stress,WSS)的影响。方法选取冠状动脉左前降支(left anterior descending,LAD)扭曲和无扭曲两例个体病例,在Mimics软件中重建出LAD... 目的探讨扭曲冠状动脉血流动力学的改变,从而阐明扭曲对冠状动脉血流灌注和壁面切应力(wall shear stress,WSS)的影响。方法选取冠状动脉左前降支(left anterior descending,LAD)扭曲和无扭曲两例个体病例,在Mimics软件中重建出LAD扭曲和无扭曲血管模型,并将模型导入ANSYS Fluent软件中进行血流动力学模拟计算,比较两种不同LAD模型的血流动力学情况。结果扭曲的冠状动脉在最大曲率大于1 mm^-1的弯曲处WSS下降较为明显,这种情况可能导致下游供血不足;弯曲外侧具有较低WSS(0~26 Pa),而弯曲内侧WSS相对较高(〉100 Pa);无扭曲和扭曲血管WSS均值分别为10.79、36.12 Pa,相比于无扭曲血管,扭曲血管整体WSS增高。结论扭曲冠状动脉整体WSS增高,从而可能延缓冠状动脉粥样硬化的进展。 展开更多
关键词 动冠状动脉扭曲 血流动力学 壁面应力 动脉粥样硬化
血液流动模拟方法对比分析
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作者 张艳 解海卫 《数学的实践与认识》 北大核心 2018年第1期162-167,共6页
对现有主要血液流动模拟方法进行了对比研究.以单个直血管为研究对象,分别用牛顿单相流模型、非牛顿单相流模型、液固两相流剪切稀化模型、液固两相流颗粒动力学模型和血液两相流修正模型计算了血液流场,然后对比了五种模型模拟得到... 对现有主要血液流动模拟方法进行了对比研究.以单个直血管为研究对象,分别用牛顿单相流模型、非牛顿单相流模型、液固两相流剪切稀化模型、液固两相流颗粒动力学模型和血液两相流修正模型计算了血液流场,然后对比了五种模型模拟得到的血液动力学参数:血液流速、红细胞体积分数、流体粘度和壁面剪切应力.结果表明:血液组成和粘度方程的选择对血液速度场计算结果有明显影响;流体本构方程和升力公式对壁面剪切应力计算结果均有明显影响;液固两相流颗粒动力学模型计算得到的血液粘度远偏离正常的血液粘度,模型不适用于模拟稳态血液流动;血液两相流修正模型可以较准确模拟红细胞在血管内的径向分布及其影响.研究结果可为今后相关研究中血液模拟方法的选择提供指导. 展开更多
关键词 多相流 血流动力学 粘度 壁面应力
水流与壁面间切应力估计方法的比较研究 预览
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作者 董宁澎 李大勇 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第7期74-78,101共6页
精确估计水流与壁面间切应力在泥沙输移和水利工程安全方面具有重要意义。通过选取并整理文献数据,对现今七种主要的水流与壁面间切应力的估计方法在不同雷诺数的条件下进行评价和比较,发现总体上湍流动能外推法和雷诺应力外推法估计壁... 精确估计水流与壁面间切应力在泥沙输移和水利工程安全方面具有重要意义。通过选取并整理文献数据,对现今七种主要的水流与壁面间切应力的估计方法在不同雷诺数的条件下进行评价和比较,发现总体上湍流动能外推法和雷诺应力外推法估计壁面切应力的可靠性和精确度最高,平均相对误差分别为3.2%和5.2%。湍流能量法、湍流动能法和雷诺应力法次之,以壁定理的精确度最低,但其所需的数据较容易获取。二阶应力法的精确度取决于阻力系数的取值。其中,壁定理和二阶应力法的估计值偏高而更加安全,湍流动能外推法的估计值较为准确,而其余方法给出的估计值偏低。所得结果对不同条件下水流与壁面间切应力估计方法的选择以及直接测量仪器的校准有一定的参考价值。 展开更多
关键词 壁定理 二阶应力 湍流动能 雷诺应力 壁面应力
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冠状动脉狭窄对血管血流动力学的影响 被引量:1
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作者 谢艳辉 刘淑珍 +4 位作者 宋恒良 祝万洁 孙慎杰 肖明洋 万大国 《中国动脉硬化杂志》 北大核心 2017年第12期1257-1263,共7页
目的运用计算流体动力学技术,模拟冠状动脉不同狭窄程度的血流动力学变化,探索冠状动脉血流动力学变化和血流分布与冠状动脉不同狭窄病变的关系。方法以正常人右冠状动脉CT图像数据为基础,重建冠状动脉几何模型,人工建立狭窄程度分别为0... 目的运用计算流体动力学技术,模拟冠状动脉不同狭窄程度的血流动力学变化,探索冠状动脉血流动力学变化和血流分布与冠状动脉不同狭窄病变的关系。方法以正常人右冠状动脉CT图像数据为基础,重建冠状动脉几何模型,人工建立狭窄程度分别为0%(正常)、30%(轻度狭窄)、60%(中度狭窄)和90%(重度狭窄)的4种血管模型,并分别构建血管血流动力学模型,最后分别进行数值模拟,分析比较4种血管模型血流动力学的差别。结果通过比较4种血管模型的血流动力学数值模拟可发现,随着冠状动脉狭窄程度增加,狭窄远心端血流涡旋愈加明显,狭窄处血流速度以及狭窄前血管壁面压力(WP)逐渐增加,而狭窄远心端WP逐渐下降;狭窄处壁面切应力(WSS)分布一直处于高值,并且当血管狭窄程度达到中重度狭窄,狭窄远心端血管可见明显的高WSS区域,而狭窄远心端血管其他区域呈现低WSS;狭窄前后血管血流速度以及血流分布也发生了改变。结论在CT图像上,可能能较准确重建出冠状动脉血流动力学模型,并模拟出不同狭窄程度冠状动脉模型。中重度冠状动脉狭窄远心端血流动力学表现为明显的血流涡旋以及高WSS区域,这种血流动力学变化可能会加重血管动脉粥样硬化,从而进一步加重血管狭窄。 展开更多
关键词 流体动力学 冠状动脉 狭窄 血管壁面压力 壁面应力 血流动力学
维医沙疗下股动脉双向流固耦合脉动血流动力学研究 预览 被引量:1
15
作者 布热比·依明 富荣昌 +1 位作者 阿达依·谢尔亚孜旦 迪丽娜尔·马合木提 《介入放射学杂志》 CSCD 北大核心 2017年第1期49-54,共6页
目的研究流固耦合作用下室内维医沙疗对人体股动脉血流动力学的影响,探讨维医沙疗对动脉粥样硬化成因的作用机制及对血管破裂的影响。方法在室内维医沙疗实验中对年轻健康受试者进行维医沙疗研究,对受试者心率、股动脉血流速度峰值及... 目的研究流固耦合作用下室内维医沙疗对人体股动脉血流动力学的影响,探讨维医沙疗对动脉粥样硬化成因的作用机制及对血管破裂的影响。方法在室内维医沙疗实验中对年轻健康受试者进行维医沙疗研究,对受试者心率、股动脉血流速度峰值及内径作统计学分析;重构人体股动脉三维流固耦合模型,将正弦函数作为初始条件,用Fluent软件分别对沙疗前后血液流动作非定场双向流固耦合模拟,分析维医沙疗对股动脉壁面切应力及von Mises等效应力的影响。结果维医沙疗前后受试者心率平均值分别为(76.32±11.40)次/min、(92.69±16.09)次/min,差异有统计学意义(P〈0.05 );沙疗前后股动脉血流雷诺数分别为1855.35、2518.43;沙疗对股动脉壁面切应力及vonMises等效应力增高的影响较为明显。结论维医沙疗可增大股动脉血流雷诺数,改善人体股动脉血液流动状态,但沙疗后股动脉血流方式由层流变为紊流,很可能会导致血管瘤,因此对血管内壁较薄弱人群要控制埋沙时间、埋沙厚度及温度。维医沙疗可增高壁面切应力,对预防动脉壁增厚引起的动脉粥样硬化及血栓形成有一定的积极作用。维医沙疗后von Mises等效应力明显增加可加大股动脉在分叉部分破裂可能,沙疗时需谨慎。 展开更多
关键词 维医沙疗 血流动力学 计算流体动力学 用户自定义函数 Fluent双向流-固耦合 脉动流 壁面应力 血管破裂
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利用动网格技术模拟动脉粥样硬化发展过程 被引量:2
16
作者 徐翔宇 郭攀 +3 位作者 王小峰 唐永斌 敦勃文 李倩 《医用生物力学》 CSCD 北大核心 2017年第4期336-341,共6页
目的通过在FLUENT计算流体动力学分析软件中调用自主开发的用户自定义函数(user defined function,UDF)动网格程序,实现网格节点根据壁面切应力(wall shear stress,WSS)判据进行移动更新,并将此方法应用于模拟动脉粥样硬化(atheros... 目的通过在FLUENT计算流体动力学分析软件中调用自主开发的用户自定义函数(user defined function,UDF)动网格程序,实现网格节点根据壁面切应力(wall shear stress,WSS)判据进行移动更新,并将此方法应用于模拟动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的发展过程中。方法二次开发的UDF程序能够在计算过程中提取壁面各节点处WSS结果,若满足阈值判据条件则进行移动调整。采用弹性光顺与局部重构相结合的网格再生方法调控网格模型的更新,保证变形过程中的网格质量。结果 UDF程序成功提取出WSS并调整网格进行相应变形。初始狭窄造成的尾部涡流导致血管壁出现近端局部扩张,远端再狭窄的形貌特征,临床血管造影存在相似形貌。结论自主开发的UDF程序达到了预期效果,勾勒出了WSS影响下AS的形貌特征。在今后研究中可以考虑在动网格的变形控制方面添加更多影响因素,为AS临床预后及风险评测提供数值依据。 展开更多
关键词 动脉粥样硬化 用户自定义函数 壁面应力 被动式动网格
急弯河道壁面切应力及计算方法研究 预览 被引量:2
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作者 向媛 余明辉 +1 位作者 魏红艳 余飞 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期45-53,共9页
壁面切应力的准确计算对深入了解泥沙输运及河道演变过程非常重要。当前研究多局限于顺直和微弯河道,对于急弯河道,水流受重力和离心力的双重作用,流态复杂,水面横比降大,并伴随横向环流,壁面切应力影响因素众多,各种计算方法的适用性... 壁面切应力的准确计算对深入了解泥沙输运及河道演变过程非常重要。当前研究多局限于顺直和微弯河道,对于急弯河道,水流受重力和离心力的双重作用,流态复杂,水面横比降大,并伴随横向环流,壁面切应力影响因素众多,各种计算方法的适用性有待进一步研究。开展180°急弯水槽缓流试验,采用ADV流速仪以及Preston管监测水流的3维流速和动静水压强差分布,分析急弯河道水流纵向流速、横向环流以及湍动能重分布特征。基于以上水流特征,选取4种经验公式法及k-ε数值模拟法计算该水槽控制断面的壁面切应力,对比发现湍动能法、Preston管经验公式法以及k-ε数值模拟法的计算结果不仅在分布规律上,而且在数值大小上都吻合良好,可用于急弯河道壁面切应力的计算。利用数值模拟法计算该水槽内河床及岸坡的壁面切应力分布,结果表明:在进口顺直段内,壁面切应力值较小,且分布均匀,在弯道段内,其值逐渐增大,分布也更不均匀,进入出口顺直段后,岸坡附近的壁面切应力值达到最大;横向上壁面切应力沿底壁分布均匀,而在坡脚附近,水流条件复杂,环流作用大,波动剧烈;横断面最大壁面切应力在弯道作用下从凸岸逐渐偏移至凹岸,与主流变化规律一致;该急弯水槽最大壁面切应力位于弯道内110°断面的凸岸附近以及弯道出口下游0.5 m断面的凹岸附近;保持水槽出口水深不变,仅过水流量变化,壁面切应力总体分布规律相似,并体现出"大水趋直,小水坐弯"的特点。成果为急弯河道的水流剪切输移机理、河道演变预测及安全管理等研究提供基础依据。 展开更多
关键词 急弯 壁面应力 Preston管 湍动能 k-ε模型
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异常血流动力对 TLR4/NF-κB 信号传导通路及其下游炎症因子的影响 预览
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作者 朱晔斌 朱晔君 李淑珍 《心脑血管病防治》 2016年第6期415-418,共4页
目的研究异常血流应力或压力单独作用对人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells ,HU-VECs)Toll 样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)/NF-κB 信号传导通路及下游炎症因子:血凝素样氧化低密度脂蛋白受体-1(l... 目的研究异常血流应力或压力单独作用对人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells ,HU-VECs)Toll 样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)/NF-κB 信号传导通路及下游炎症因子:血凝素样氧化低密度脂蛋白受体-1(lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1,LOX-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、细胞间粘附分子-1(ICAM-1)及血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)等的影响,探讨异常血流动力导致动脉粥样硬化的机制。方法将生长良好的 HUVECs以1&#215;105个/ml 密度接种于细胞综合应力刺激实验系统(型号 BIO-CCS13)中进行干预。将 HUVECs 按所受的应力不同分成应力组、压力组和正常组。在各组应力作用下培养一天后收集细胞备用,用 qPCR 方法测定 TLR4、髓样分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)、肿瘤坏死因子受体相关因子-6(tumor necrosis factor receptor-associated factor-6,TRAF-6)、血凝素样氧化低密度酯蛋白受体-1(LOX-1)、核因子-κB(NF-κB)、TNF-α、ICAM-1及 VCAM-1因子的基因表达,用蛋白质印迹方法测定 TLR4、NF-κB 、LOX-1、TNF-α、ICAM-1及 VCAM-1因子的蛋白表达。结果与正常组比较,应力组和压力组 TLR4、MyD88、TRAF-6、LOX-1、NF-κB 、TNF-α、ICAM-1及 VCAM-1mRNA 表达水平显著升高( P <0.01), TLR4、LOX-1、NF-κB 、TNF-α、ICAM-1及 VCAM-1蛋白表达显著升高,差异有统计学意义( P <0.01)。结论异常血流动力导致动脉粥样硬化的机制可能与激活 TLR4/NF-κB 信号传导通路和增强下游炎症因子:LOX-1、TNF-α、ICAM-1及VCAM-1等的表达有关。 展开更多
关键词 TOLL 样受体 4 壁面压力 应力 壁面应力 动脉粥样硬化
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壁面切应力和颅内动脉瘤复杂的相互关系 预览 被引量:3
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作者 袁金龙 徐善水 +1 位作者 李真保 方兴根 《国际神经病学神经外科学杂志》 北大核心 2016年第1期44-47,共4页
颅内动脉瘤是动脉壁的病理性突出。以影像学为基础的计算机流体力学(computational fluid dynamics,CFD)已经预示着血液动力学和颅内动脉瘤破裂的关系。高壁面切应力(wall shear stress,WSS)导致颅内动脉瘤的产生。高或者低WSS都能... 颅内动脉瘤是动脉壁的病理性突出。以影像学为基础的计算机流体力学(computational fluid dynamics,CFD)已经预示着血液动力学和颅内动脉瘤破裂的关系。高壁面切应力(wall shear stress,WSS)导致颅内动脉瘤的产生。高或者低WSS都能导致动脉瘤的生长和破裂。低WSS会启动炎症细胞介质通路,导致大的、厚壁动脉瘤的生长以及破裂,而高WSS以及正壁面切应力梯度会触发壁细胞介质通路,导致小的薄壁透明型动脉瘤的生长和破裂。 展开更多
关键词 颅内动脉瘤 计算机流体力学 血液动力学 壁面应力
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维医沙疗对股动脉分支的血流动力学影响 被引量:3
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作者 布热比·依明 富荣昌 +1 位作者 阿达依·谢尔亚孜旦 迪丽娜尔·马合木提 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期431-436,共6页
目的 研究维医沙疗对人体股动脉分叉血管血流动力学及受力的影响,进而揭示维医沙疗对人体股动脉血栓成因的作用机制。方法 在室内维医沙疗系统中对受试者进行维医沙疗,用飞利浦便携式彩色多普勒超声诊断仪分别测试受试者维医沙疗前后的... 目的 研究维医沙疗对人体股动脉分叉血管血流动力学及受力的影响,进而揭示维医沙疗对人体股动脉血栓成因的作用机制。方法 在室内维医沙疗系统中对受试者进行维医沙疗,用飞利浦便携式彩色多普勒超声诊断仪分别测试受试者维医沙疗前后的股动脉血流速度峰值、内径和阻力指数(resistant index,RI),并进行统计学分析;重构股动脉分支的三维流-固耦合有限元模型,采用ANSYS workbench模拟计算维医沙疗前后流场的血流速度、压力、壁面切应力和股动脉壁的应力、应变、总位移。结果 维医沙疗后股动脉血流速度峰值的平均值和内径分别增大了32.43%和2.63%,RI降低了4.88%,股动脉血流速度峰值和RI维医沙疗前后差异均具有统计学意义(P〈0.05),股动脉内径维医沙疗前后差异没有统计学意义(P〉0.05)。维医沙疗后股动脉血流速度、压力和壁面切应力最大值分别增大29.91%、68.52%和46.55%;维医沙疗后股动脉壁的总位移、应力和应变最大值分别增大65.85%、45.45%和44%。结论 维医沙疗对加快血流速度、降低RI有显著影响,能增大股动脉血管内径,从而改善股动脉内血液的循环;并且维医沙疗后股动脉壁面切应力、血流速度、压力以及股动脉壁所受应力、应变和总位移有所增大,分叉处的高压力区域有所减少,维医沙疗对降低股动脉粥样硬化及血栓形成有一定的积极作用。 展开更多
关键词 维医沙疗 血流动力学 流-固耦合有限元分析 血管流场 壁面应力
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