本文選題：主動(dòng)脈夾層　切入點(diǎn)：雙流體　出處：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：胸主動(dòng)脈夾層是一種嚴(yán)重危害人類健康的心血管疾病。近年來胸主動(dòng)脈腔內(nèi)修復(fù)術(shù)(TEVAR)有效降低了 Stanford B型主動(dòng)脈夾層的死亡率,已成為治療該種疾病的首選方式。以往研究表明,即便在TEVAR治療后,夾層破裂和內(nèi)臟動(dòng)脈缺血仍是患者致死的主要原因。然而對(duì)于夾層發(fā)生、發(fā)展和破裂機(jī)制,目前尚缺乏足夠的認(rèn)識(shí),這給臨床治療帶來了很大的困難。為了深入研究這一問題,本文提出發(fā)展血液兩相流動(dòng),結(jié)合雙流體模型和任意拉格朗日-歐拉(ALE)方法,同時(shí)處理血液兩相流動(dòng)及復(fù)雜邊界流固耦合作用,來彌補(bǔ)以往研究中將'血液當(dāng)作單相牛頓流體和將血管壁當(dāng)作剛性壁面的不足。本文旨在通過計(jì)算得到血液流速、壁面剪切應(yīng)力等一系列血流動(dòng)力學(xué)參數(shù),并依據(jù)結(jié)果分析紅細(xì)胞、血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)與血栓形成、夾層假腔重塑之間的關(guān)系,為術(shù)后預(yù)測(cè)夾層發(fā)展、評(píng)估TEVAR治療效果提供數(shù)據(jù)參考。主要工作內(nèi)容包含以下三個(gè)部分:第一部分首先對(duì)CT斷層掃描圖像進(jìn)行處理,建立真實(shí)的三維胸主動(dòng)脈夾層模型。其次對(duì)采用的雙流體模型進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證,結(jié)果表明本文應(yīng)用的雙流體模型能準(zhǔn)確模擬血液兩相流動(dòng)。接著應(yīng)用雙流體模型和ALE方法對(duì)一例Stanford B型胸主動(dòng)脈夾層模型進(jìn)行數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)采用流固耦合模型計(jì)算得到的壁面平均剪切應(yīng)力低于剛性壁面計(jì)算結(jié)果,最大相差18.4%。第二部分是對(duì)一例左鎖骨下動(dòng)脈(LSA)封堵的急性夾層病例進(jìn)行TEVAR術(shù)前及術(shù)后的血液流動(dòng)數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)術(shù)后真腔和主動(dòng)脈弓血管分支的血流量顯著增大,分別由術(shù)前11.15%、14.85%的分流比增加到術(shù)后的51.49%和37.32%,反映出TEVAR對(duì)真腔及分支血管供血功能的明顯改善作用。并通過模擬一例虛擬構(gòu)建的LSA未封堵術(shù)后模型發(fā)現(xiàn),LSA封堵對(duì)上肢供血影響不大,證明了臨床上大多患者對(duì)LSA封堵良好耐受的情況。第三部分是對(duì)一例已發(fā)生瘤樣擴(kuò)張的慢性夾層病例進(jìn)行TEVAR術(shù)前及術(shù)后的血液流動(dòng)數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)術(shù)后降主動(dòng)脈血液流動(dòng)更穩(wěn)定,湍流強(qiáng)度、OSI值遠(yuǎn)低于術(shù)前,TEVAR能有效降低假腔擴(kuò)張破裂的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)改善真腔內(nèi)流動(dòng)穩(wěn)定性及遠(yuǎn)端供血。
[Abstract]:Thoracic aortic dissection is a serious cardiovascular disease harmful to human health. In recent years, endovascular repair of thoracic aorta has effectively reduced the death rate of Stanford type B aortic dissection. Has become the preferred treatment for this disease. Previous studies have shown that dissection rupture and visceral artery ischemia are the leading causes of death even after TEVAR treatment. At present, there is a lack of sufficient understanding, which brings great difficulties to clinical treatment. In order to study this problem in depth, a two-phase blood flow model, combined with a two-fluid model and an arbitrary Lagrangian Euler Ale method, is proposed in this paper. At the same time, the two-phase flow of blood and the fluid-solid coupling with complex boundary are processed to make up for the deficiency of the previous researches that 'blood is regarded as a Newtonian fluid and a wall of blood vessel as a rigid wall.' the purpose of this paper is to obtain the velocity of blood flow by calculation. A series of hemodynamic parameters, such as wall shear stress, were used to analyze the relationship between erythrocyte, hemodynamic parameters and thrombus formation and false cavity remodeling in order to predict the development of dissection after operation. The main work includes the following three parts: in the first part, CT tomography images are processed. A real three-dimensional thoracic aortic dissection model was established. Secondly, the two-fluid model was numerically verified. The results show that the two-fluid model can accurately simulate the two-phase blood flow. Then, a case of Stanford B type thoracic aortic dissection model is numerically simulated by using the two-fluid model and ALE method. It is found that the average shear stress of the wall calculated by the fluid-solid coupling model is lower than that of the rigid wall. The second part was the numerical simulation of blood flow before and after TEVAR in an acute dissection patient with left subclavian artery occlusion. The shunt ratio increased from 11.15% before operation to 51.49% and 37.32 after operation, respectively, reflecting the obvious improvement of TEVAR on the function of blood supply of true cavity and branch vessels. The effect of limb blood supply was not significant. The results show that most patients have good tolerance to LSA occlusion. The third part is the numerical simulation of blood flow before and after TEVAR in a case of chronic dissection with tumor-like dilatation. It was found that the blood flow of descending aorta was more stable after operation, and the OSI value of turbulence intensity was much lower than that of preoperative Tevar, which could effectively reduce the risk of dilatation and rupture of pseudolumen, and improve the stability of intraluminal flow and distal blood supply.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R543.1

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