【摘要】：目的:通過計算流體力學(CFD,Computational Fluid Dynamics)分析標準式頸動脈內膜切除術和補片式頸動脈內膜切除術術后的頸動脈血流動力學指標:血流層流或紊流狀態(tài),局部區(qū)域的壁面剪切應力。統(tǒng)計分析哪種手術方式術后血流狀態(tài),局部壁面剪切應力更符合生理指標。方法:篩選行sCEA手術的患者21例,行pCEA手術的患者41例,正常生理對照組30例。分為S組、P組及CK組。通過CFD的方法分別獲取頸動脈血流流線,局部的壁面剪切應力數(shù)值。結果:1.S組:血流狀態(tài)紊亂:6例;血流狀態(tài)層流:15例。P組:血流狀態(tài)紊亂:23例,血流層流:18例。對照組:血流狀態(tài)紊亂0例,血流層流:30例。設置四個壁面剪切應力測量點:A點:頸總動脈血管管徑變化部(即血管縫合起始點);B點:頸動脈分叉部位;C:頸內動脈起始部外側壁;D點:頸內動脈血管末端(管徑平穩(wěn)階段外側壁);分別測量血管壁四個點的剪切應力,經CFD得出結果并進行t檢驗分析結果。sCEA組和對照組CK組數(shù)據(jù):sCEA組A點:WSS為13.62±8.52Pa,CK組A點:WSS為10.07±4.27Pa,t=-1.763,p=0.0890.05;sCEA組B點:WSS為4.90±2.99Pa,CK組B點:WSS為4.42±3.00Pa,t=-0.560,p=0.5780.05;sCEA組C點:WSS為8.14±5.75Pa,CK組C點:WSS為2.05±1.33Pa,t=-4.762,p=0.0000.05;sCEA組D點:WSS為19.35±7.74Pa,CK組D點:WSS為14.06±3.88Pa,t=-2.889,p=0.0080.05。pCEA組和對照組CK組數(shù)據(jù):pCEA組A點:WSS為8.00±5.64Pa,CK組A點:WSS為10.07±4.27Pa,t=-1.775,p=0.0840.05;pCEA組B點:WSS為3.92±2.87Pa,CK組B點:WSS為4.42±3.00Pa,t=-0.705,p=0.4830.05;pCEA組C點:WSS為3.11±1.91Pa,CK組C點:WSS為2.05±1.33,t=-2.751,p=0.0080.05;pCEA組D點:WSS為13.64±6.47Pa,CK組D點:WSS為14.06±3.88Pa,t=-0.334,p=0.7400.05。結論:(1)與標準式頸動脈內膜切除術相比,補片式頸動脈內膜切除術術后頸動脈的血流狀態(tài)出現(xiàn)紊流的幾率較高。(2)在頸動脈收縮期,補片式頸動脈內膜切除術術后的頸內動脈起始部外側壁和頸內動脈末端壁面剪切應力更加符合正常頸動脈壁面剪切應力。
【學位授予單位】：中國醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R651.1
【圖文】：

圖 2.1 Mimics 建模過程圖（2） 三維模型網格生成通過 Mimics Research20.0 內置的 FEA 模塊，選擇 Remesh，通過 3-maticResearch12.0 軟件來對 CEA 術后頸動脈分叉三維模型進行優(yōu)化、光順處理并形成網格，通過矩陣和依靠三角片的降低對血管網格進行優(yōu)化，1,通過 filled with triangleedges 將頸動脈分叉模型給予網格劃分。2，Remesh 列表中應用 Adeptive Remesh。3，Create volume mesh 創(chuàng)建體網格。4，檢驗體網格是否創(chuàng)建及創(chuàng)建質量。確保血管三個端面輪廓線的完整，然后設置接線框（wireframe）角度為 30 度。最后返回 MimicsResearch20.0 軟件，輸出網格模型為流體網格格式，面分離角度（split angle）設置為 30 度，與前面一致。

圖 2.1 Mimics 建模過程圖） 三維模型網格生成通過 Mimics Research20.0 內置的 FEA 模塊，選擇 Remesh，通過 3-earch12.0 軟件來對 CEA 術后頸動脈分叉三維模型進行優(yōu)化、光順處理并形通過矩陣和依靠三角片的降低對血管網格進行優(yōu)化，1,通過 filled with tres 將頸動脈分叉模型給予網格劃分。2，Remesh 列表中應用 Adeptive Remesate volume mesh 創(chuàng)建體網格。4，檢驗體網格是否創(chuàng)建及創(chuàng)建質量。確保血面輪廓線的完整，然后設置接線框（wireframe）角度為 30 度。最后返回 Mearch20.0 軟件，輸出網格模型為流體網格格式，面分離角度（split angle）0 度，與前面一致。

中國醫(yī)科大學碩士學位論文試驗，找到最佳網格大小。不同人的血管的形狀存在較大的差異，所以在網格劃分時網格的大小也不同，本文所研究對象的網格大小取值是 0.3mm-0.5mm。網格劃分后要進行邊界條件設置，如入口、出口、流體域等。網格劃分是有限元的核心環(huán)節(jié)，低質量的網格會引起計算發(fā)散或者收斂速度慢，因此網格質量的好壞，直接影響計算結果的準確度。要求四面體網格的畸變度（skewness）不大于 0.9。本文所選擇研究對象 98.63%的網格的畸變度小于 0.7，對于血管這種極度不規(guī)則的模型而言，這樣的網格質量可以用于進行下一步的血流動力的模擬計算。

【參考文獻】

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1 丁皓;劉德俊;沈力行;酈鳴陽;徐根林;徐剛;張國輝;王克強;;心臟-冠狀動脈-心肌橋血流動力學實驗模型的研究[J];上海理工大學學報;2006年04期

本文編號：2803762