目的 利用計(jì)算流體力學(xué)模擬下腔靜脈中的血流,探討可轉(zhuǎn)換型濾器正反放置在下腔靜脈中對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響,研究不同張角程度的濾器局部血流動(dòng)力學(xué)特性的變化,確定可能對(duì)濾器內(nèi)血栓形成有影響的區(qū)域,預(yù)測(cè)該濾器長(zhǎng)期留置體內(nèi)的預(yù)后情況。方法 在一個(gè)直徑為20毫米的下腔靜脈模型中,利用計(jì)算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬,在穩(wěn)定流量(Re=368.7)下評(píng)估VenaTech Convertible下腔靜脈濾器的血流動(dòng)力學(xué)特性。采樣分析了下腔靜脈內(nèi)的速度分布和血管壁以及濾絲表面的剪應(yīng)力分布。結(jié)果 正反放置濾器發(fā)現(xiàn),正向放置時(shí)中間血流加速,濾絲表面剪切力增大,血管壁表面剪切力逐漸增大,血管壁與濾絲交界處血流緩慢,剪切力較小,有小范圍滯流區(qū);反向放置時(shí)血流向周圍發(fā)散,濾器四周血流加速,濾絲表面剪切力分布均勻,血管壁表面剪切力在濾絲接近時(shí)最大,濾器后方出現(xiàn)長(zhǎng)段的緩流區(qū)。當(dāng)濾器轉(zhuǎn)換后,呈現(xiàn)不同張角情況時(shí),隨著張角的變大,血流形態(tài)越接近無(wú)濾器血流形態(tài),濾絲與血管壁之間可形成小范圍滯流區(qū)域。結(jié)論 可轉(zhuǎn)換型濾器可引起下腔靜脈內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)改變,正反向放置濾器,濾器周圍的流速、濾器及血管壁表面WSS會(huì)發(fā)生改變。當(dāng)濾器轉(zhuǎn)換后未完全打開(kāi)時(shí),或?yàn)V器未轉(zhuǎn)換所形成的低速區(qū)或滯流區(qū)可能會(huì)導(dǎo)致血栓形成,需進(jìn)一步臨床驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R543.6;R563.5
【部分圖文】：

各層網(wǎng)格增長(zhǎng)比例均勻，在濾器壁及靜脈管壁等附近區(qū)域格加密，以滿足血流場(chǎng)速度分布和壁面分布量預(yù)測(cè)的要求，網(wǎng)格數(shù)量 201.2 材料屬性與邊界條件血液密度取為 1060kg/m3、采用卡洛模型描述血液的非牛頓本構(gòu)關(guān)系口流速為 0.06m/s，相當(dāng)于 20 mm 腔靜脈的流速為 1.13 l/min，雷諾數(shù)為（小于 2000），在計(jì)算過(guò)程中不考慮湍流的影響，在計(jì)算模型中采用了[9,12]。血管壁面與濾器壁面都設(shè)定為沒(méi)有相對(duì)滑移的，即壁面速率為 0。1.3 數(shù)據(jù)處理用 Fluent 6.3 求解軟件對(duì)網(wǎng)格導(dǎo)入 CFD 后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，用 SIMP進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬研究，數(shù)值計(jì)算工作均是在北京航空航天大學(xué)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的高性能計(jì)算機(jī)集群上完成的。

重慶醫(yī)科大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文度（即垂直于管道軸線）較小，不作討論。壁面剪應(yīng)力是壁面粘度和速度梯度的乘積，也由管流的理論值無(wú)量綱化。2.1 濾器置入下腔靜脈后對(duì)流速的影響當(dāng)濾器置入 IVC 后，明顯的看到在濾器后方出現(xiàn)血流速度減慢的現(xiàn)象，血流受到了濾絲的阻礙，濾器后方出現(xiàn)了一段較長(zhǎng)的流速減慢區(qū)域，當(dāng)濾器轉(zhuǎn)換后，隨著張角程度的變大，血流減慢的現(xiàn)象不斷減輕（如圖 2）。從截面血流流速分布可以看到，每種濾器過(guò)濾桿徑向方向的血流流速明顯比過(guò)濾桿之間的流速�。划�(dāng)濾器轉(zhuǎn)換后，隨著張角程度的變大，血流速度分布越發(fā)接近無(wú)濾器狀態(tài)，但當(dāng)濾絲未完全貼壁時(shí)，可見(jiàn)血管壁與濾絲間形成低流速區(qū)，且比單純的血管壁低流速區(qū)域范圍更大（如圖 3）。

濾器張開(kāi)—大角度Figure 3:The blood flow velocity distribution of short axis cross section (bloosection) under different conditions of filter placement in inferior vena cava: before filter placement (b) blood flow after normal filter placement (c) blood ffilter placement (d) filter opening - small angle (e) filter opening - larg對(duì)比正反放置的濾器，正向放置的濾器使得血流在濾器內(nèi)時(shí)血加，濾絲后方血管壁周圍流速減緩，有一極小范圍的滯流區(qū)域；到鉤處，可見(jiàn)倒鉤后方血流緩慢甚至停滯，濾器后方血流從濾絲與靜不斷增大，快速恢復(fù)正常血流形態(tài)。而反向放置濾器血流最先遇到度向四周發(fā)散，血管壁表面速度增加，中間流速減緩；同時(shí)濾器后均勻緩慢的血流，大約是在濾器下游 1 倍于濾器長(zhǎng)度位置恢復(fù)為正與正向放置相同的是濾器掛鉤前后處血流明顯減緩，甚至停滯，但其圖 4，圖 7 中 b，c）。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 仇洪然;馮海全;王惟顥;張宏輝;王永剛;;不同支撐桿數(shù)目腔靜脈濾器的生物力學(xué)性能和血流動(dòng)力學(xué)分析[J];醫(yī)用生物力學(xué);2015年04期

2 袁雅冬;姜明明;;下腔靜脈濾器的臨床應(yīng)用及進(jìn)展[J];國(guó)際呼吸雜志;2011年12期

3 楊慶華;徐在品;賀超;;介入器械放置與血流影響的仿真分析[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;2008年04期

本文編號(hào)：2870280