支架网孔率对颅内动脉瘤模型血液动力学数值模拟的研究

在定常流动情况下,对金属裸支架植入脑动脉瘤后的模型进行血液流动的模拟,探讨支架网孔率参数影响脑动脉瘤治疗的血液动力学因素.用建立真实的三维动脉瘤模型,植入网孔率分别为82％、73％、64％的三种支架;并进行计算,得到有支架和无支架动脉瘤腔内血流速度、血管内压强与壁面切应力分布情况.结果:动脉瘤内血液速度与壁面切应力随着网孔率的降低而变小.植入支架后的三个模型瘤内压强与没有支架的动脉瘤内压强相差不大.说明低网孔率支架能有效隔离颅内动脉瘤,降低血液在瘤内的流动,从而防止颅内动脉瘤破裂.     

支架网孔率影响颅内动脉瘤模型血液动力学数值模拟的研究

在定常流动情况下,对金属裸支架植入脑动脉瘤后的模型进行血液流动的模拟,探讨支架网孔率参数影响脑动脉瘤治疗的血液动力学因素。用建立真实的三维动脉瘤模型,植入网孔率分别为82%、73%、64%的三种支架;并进行计算,得到有支架和无支架动脉瘤腔内血流速度、血管内压强与壁面切应力分布情况。结果:动脉瘤内血液速度与壁面切应力随着网孔率的降低而变小。植入支架后的三个模型瘤内压强与没有支架的动脉瘤内压强相差不大。说明低网孔率支架能有效隔离颅内动脉瘤,降低血液在瘤内的流动,从而防止颅内动脉瘤破裂。     

颅内直的/微弯母管动脉旁瘤的三维稳态流/脉动流的数值模拟

对颅内直的或微弯母管动脉旁瘤的血液动力学进行数值模拟。在血液为不可压缩、牛顿流体和刚性血管假定下,利用人工压缩性方法求解三维N-S方程。在稳态和脉动情况下,计算了流动压力、剪应力、入流体积及速度场和压力场。基于管径的最大/最小Reynolds数是475/152,Womersley数是2.5,这些值表示了中等脑动脉。计算结果表明,在瘤颈的近端和远端应力集中,直管旁瘤比微弯的母管旁瘤的应力更集中,而且在一个脉动周期的大部分时间里,微弯母管的入流速率高于直母管的入流速率;压力有两个极大值,分别出现在瘤的顶部和瘤颈的近端;在一个周期内,流动方向和流入瘤中的流量的快速变化,导致瘤的远端和近端剪应力的压力快速变化,从而连续地损伤瘤颈的内膜,其后可能导致瘤的生长或再生。     

幂律流体同心环空内层流脉动流的数值分析

建立幂律流体环空内层流脉动流的数学模型,采用SIMPLE算法进行数值求解,得到幂律流体环空脉动层流的流动特性。结果表明:幂律流体环空脉动流的流动特性与稳态流动时差异较大;环空脉动流在距入口非常短的一段距离内就可达到充分发展,且不同时刻的入口段长度随时间而变化;低脉动频率下速度分布曲线类似于稳态时的抛物形分布,高频率下壁面附近的速度分布曲线发生扭曲,振荡速度的最大值出现在壁面附近;内、外壁面的摩擦系数和轴向压力梯度均近似满足正弦变化规律,脉动频率、振幅和流体流性指数的增加均会使壁面摩擦系数和轴向压力梯度及其变化幅度增大。     

颅内直母管动脉旁瘤在线圈栓塞后三维脉动流的数值模拟

对部分栓塞的不同线圈位置的血液流动进行数值模拟,以建议线圈栓塞的有效位置。在血液为不可压缩、牛顿流体和刚性血管假定下,利用人工压缩性方法求解三维N-S方程。在脉动情况下,计算了沿肿瘤壁面的平均剪应力、入流率、速度场和压力场。基于管径的最大/最小Reynolds数是475/152,Womersley数是2.5,这些值表示了中等脑动脉。主要的结果是:与无栓塞情况比较,栓塞后的壁面平均剪应力、入流率、瘤中速度和压力显著地减小;在瘤颈近端或远端被栓塞后的壁面平均剪应力和流入率都比瘤的顶部被栓塞后的小,而近端被栓塞后的壁面平均剪应力和流入率最小。既然小的入流率和低的剪应力提供了促使血栓形成的环境,那么近端或远端瘤颈应该是线圈栓塞最合适的位置。     

脉动流对壁面边界层流动的数值研究

为了研究非稳态尾迹对平板表面流动和换热的影响,本文将非稳态尾迹引起的主流速度脉动简化为正弦变化,通过数值的方法研究了脉动频率和振幅对平板壁面边界层流动和换热的影响,研究结果表明:边界层内的速度、壁面温度、壁面摩擦系数和平均换热系数随着时间的变化做周期性脉动;边界层内流动与主流之间存在着相位差,壁面距离越小,相位差越大;边界层内的速度和壁面摩擦系数脉动幅度的大小与主流脉动频率和振幅成正比;壁面温度和壁面平均换热系数的波动大小与主流脉动频率成反比,与脉动振幅成正比,当主流脉动频率和脉动振幅增加到一定值后,靠近壁面的地方出现回流,回流强度与脉动频率和振幅成正比。     

基于流固耦合的脑动脉瘤非连续生长过程的数值模拟

研究血液动力学因素在脑动脉瘤生长过程中的变化规律,可为从临床上更深入地了解脑动脉瘤的成病机理提供帮助.本文在考虑血液与血管壁之间流固耦合作用的基础上,建立了脑动脉瘤的非连续生长模型,并应用大型通用有限元软件ANSYS与大型流体力学软件CFX相结合对所建立的上述生长模型进行了定常流动计算与分析,获得了瘤体生长过程的血液动力学因素的作用机制和变化规律,为分析和研究动脉瘤的生长、破裂提供了新的理论参考和研究思路.模拟结果表明：随着瘤体的生长,瘤体内逐渐形成涡流区,并且涡流区域逐渐扩大,强度逐渐变强;涡流形成时,血液在瘤壁下游发生了分流,分流点的位置随着生长过程的进行发生变化,而分流点两侧瘤壁承受相反方向的壁面剪切力;瘤壁内的Von Mises应力在初始阶段内,不断减小,在生长的后期,逐渐增大;在整个生长过程中Von Mises应力均呈现为在瘤颈部最大,顶部最小的分布规律;与此同时,瘤体在垂直于流动方向上的最大变形位置由起始的瘤顶处转移到瘤颈处,最后再回到瘤顶处.     

水在7棒束稠密栅元内流动传热特性分析

流体在稠密栅元内的流动会产生相干结构,而水作为实际反应堆中的冷却剂,探究其在稠密栅内的流动传热将具有很大意义。本文利用URANS(非稳态雷诺应力)法分析不同Re下水在7棒束稠密栅元内流动传热特性。结果表明:在所取的Re下,栅元相同位置处Re对相干结构的强度影响不大,但Re越大,涡结构的速度梯度越大;由于水流动各向异性强,流场和温度分布分布不具规律性,但Re越大,分布梯度越明显;Re越大,沿壁面壁面剪应力和湍动能的最大值越大,达到最大值的位置越滞后,同时随Re增大壁面剪应力稳定性越好,湍动能稳定性越差。     

颅内动脉瘤非急性期的外科治疗现状及进展

颅内动脉瘤破裂表现为蛛网膜下腔出血，瘤体大于7mm可出现神经压迫症状，根据颅内动脉瘤破裂发生时间将其分为急性期和非急性期。非急性期外科治疗采用开颅手术夹闭动脉瘤蒂的治疗方式，但随着介入技术和材料的发展，很多医疗机构已将血管内栓塞治疗颅内动脉瘤作为首选治疗方式。这两种方法治疗颅内动脉瘤非急性期的效果仍存在争议。现通过查阅近年来国内外文献，对颅内动脉瘤非极性期外科治疗现状和研究进展作一综述。     

国内科技期刊亮点

什么样的颅内动脉瘤容易破裂？蛛网膜下腔出血是最常见的脑卒中（脑出血）病因之一,而其中80%为颅内动脉瘤破裂所引起。最新一项回顾性研究表明,颅内动脉瘤的大小不是衡量瘤体是否容易破裂的最准确指标,而用瘤体长度与瘤颈宽度的比值（AR值）作为衡量破裂风险的指标更有意义,AR值越大,越容易破裂。     

颅内动脉瘤破裂急诊显微手术的护理

目的：探讨颅内动脉瘤破裂急诊显微手术患者的护理方法.方法：对43例颅内破裂动脉瘤急诊手术治疗患者进行规范、有效的护理,出院时进行GOS评分并结合患者预后进行评价.结果：良好36例（83.7%）,差4例（9.4%）,死亡3例（6.9%）.结论：规范的护理可以有效的配合颅内动脉瘤破裂急诊手术并提升患者的生存质量.     

基于CFD的血管病变部位血流流变特性分析

为探究血管病变对血流流动特性的影响，研究了血管结构改变前后血流流动特性的改变.提出了一种对血管病变前后的血流流场进行对比研究分析的方法，利用断层扫描数据建立几何模型，用Geomagic Studio将病变血管复原成为发生病变前的形状，并基于弹性血管中血流脉动的力学特性，使用ANSYS软件对采用牛顿流体力学模型的分叉部位血流流场进行数值模拟.模拟结果显示病变组织部位受到更大的切应力影响，而在病变组织远心端产生了明显的流速低和切应力低的二次流动和更大的血压压差，这些流体特性会对血管进一步病变产生重要影响.     

跨膜蛋白超家族TM9 SFI和炎性反应介质在颅内动脉瘤壁形成和破裂中的作用分析

目的探讨跨膜蛋白超家族的TM9SFl和炎性反应介质AZUl在动脉瘤形成和破裂中的作用.方法选取行颅内动脉瘤夹闭术的患者40例,术中取患者头皮撕裂的颞浅动脉为对照组,手术完成后取上端全层血管壁为研究组.应用免疫组化和Wsetern blot法分析TM9SFl和AZUl在破裂动脉瘤组织和颞浅动脉组织的表达和含量.结果免疫组化染色显示:对照组TM9SFl和AZUl呈阴性或弱阳性表达,研究组呈阳性或强阳性表达;研究组TM9SFl,AZUl染色分级为1.90±0.20,2.90±0.30,明显高于对照组的0.70±0.20,0.80±0.10,差异具有统计学意义(P0.05).Wsetern blot显示:研究组TM9SFl表达量为0.95±0.43,明显高于对照组的0.41±0.15,差异具有统计学意义(P0.05);研究组AZUl表达量为1.16±0.48,明显高于对照组的0.39±0.13,差异具有统计学意义(P0.05).结论 TM9SFl和AZUl高表达参与了颅内动脉瘤形成和破裂过程中的血管壁蛋白降解和炎性反应机制.     

定量蛋白质组学及其在颅内动脉瘤中的研究进展

 颅内动脉瘤（IA）是颅内动脉壁的某一部分因病变而向外突出所形成的永久性扩张,是造成蛛网膜下腔出血的首位病因。定量蛋白质组学,作为新近出现的一种崭新的研究手段,为治疗颅内动脉瘤提供了新的研究思路。通过同位素标记相对和绝对定量（iTRAQ）技术及二维液相色谱-串联质谱（2D-LC-MS/MS）法筛选动脉瘤壁差异表达蛋白质,为动脉瘤形成和破裂的分子机制研究提供了帮助。本文综述了颅内动脉瘤的研究进展以及定量蛋白质组学技术在颅内动脉瘤研究中的应用。     

循环冲击载荷作用下砂岩破坏模式及其机理

利用岩石动静组合加载SHPB试验装置对不同静载砂岩试件进行循环冲击试验,研究其破坏模式.在研究岩石试件界面摩擦力的基础上,对不同静载作用下岩石试件的应力状态进行分析.研究应力波斜入射到微裂纹时的作用效应,探索具有一定静载的岩石在循环冲击作用下的破裂机理.研究结果表明:对具有三轴静载的试件,应力波在其最大剪应力所在平面进行斜入射时优先破坏.在循环冲击载荷作用下,具有轴向静载的岩石在破坏过程中具有明显的端部效应,而没有轴向静载的岩石则没有端部效应;静载荷的组合形式对岩石在循环冲击作用时的破坏模式影响较大;无静载荷作用时,岩石在循环冲击时逐步破坏成几块,破裂面平行于纵向面,属于张应变破坏;只有轴向静载作用时,岩石试件第1次破坏形成共轭双曲线型破裂面,进而在入射界面处发生破坏,破坏都属于张剪破坏;具有三轴静载作用时,由于轴向静载的不同,岩石最终破坏成圆锥台、圆锥体和V型锥体,破坏属于拉剪破坏.     

轴流式血泵内部流场和生物相容性的数值分析

设计了一种新型磁悬浮轴流血泵，使用圆锥型磁轴承以避免由动静部件接触摩擦引起的血栓问题，其结构小巧紧凑并利于磁悬浮的实现．利用数值方法对血泵内的流场进行了模拟，加装出口导叶以改善血泵内部流场，得到了血泵的水力性能曲线及泵内压强、壁面切应力的分布．验证了转子和泵壳间的狭缝中存在与主流方向相反的逆向稳定冲刷流动，避免了狭缝内流动停滞，减少了血栓形成几率．给出了一种利用数值方法计算溶血指标的方法，并通过溶血指标的计算评价了血泵内的溶血程度，发现雷诺切应力是导致溶血的主要原因．     

颅内破裂微小动脉瘤的血管内治疗临床研究

目的探讨颅内微小破裂动脉瘤血管内治疗的技术可行性和临床疗效。方法凹顾性分析我院2007年10月-2012年3月共收治的10例颅内微小动脉瘤性急性蛛网膜下腔出血患者行血管内治疗病例,其中颈内动脉床突上段动脉瘤1例,后交通动脉瘤4例,前交通动脉瘤2例,大脑中动脉瘤1例,椎动脉瘤1例,小脑后下动脉瘤1例;行单纯可脱性微弹簧圈动脉瘤囊内栓塞8例,对其中的宽颈动脉瘤辅以血管支架、球囊辅助的瘤颈成形技术完成治疗2例。结果9例行可脱性微弹簧圈动脉瘤囊内栓塞病例,达完全致密栓塞8例,1例患者瘤颈有很小的部分残留为95％栓塞,在随访期间保持稳定;其中1例置人支架的颈内动脉床突上段动脉瘤,术后半年复查,未发现支架移位;本组病例无1例死亡。结论血管内治疗颅内破裂微小动脉瘤是可行和有效的,是外科颅内动脉瘤夹闭术的…．种有效替代方法。     

动脉硬化血管疲劳裂纹扩展与破裂理论与数值分析

 动脉粥样硬化的斑块破裂是中风和心肌梗死的主要原因.斑块破裂与血液和剪切应力存在一定的关系.基于血管是天然的周期性低应力环境,本文将血管斑块破裂处理成一个疲劳问题,将血管简化成圆筒,探讨斑块中的裂纹扩展与疲劳破坏,并考查血管内外径比、血栓、血压等因素对疲劳寿命的影响.应力强度因子的计算采用经典圆筒内壁单边裂纹的理论公式,疲劳裂纹扩展利用著名的Paris法则,并利用数值方法求解裂纹扩展过程.研究发现,在血管内外径比不变时,内径的大小对疲劳裂纹扩展的影响几乎可以忽略不计;血栓形成会增加血管壁厚,降低应力集中,该单一因素在疲劳意义上反而会有利;血压对血管疲劳寿命的影响非常大,成指数次减小或增加.