复杂形状血管中血液两相流动研究

从液固两相流的角度出发,针对人体心脑动脉血管中典型的血管形状,利用计算流体力学的方法和血流动力学的基本原理,考虑血液两相流动的影响,进行了相关的血流动力学分析,获得了血液两相流动的有关动力学参数,并揭示了考虑两相流动影响造成的血液动力学特性的差异,为进一步研究复杂形状血管中血流动力学提供了理论参考。     

基于计算流体力学的血液和血栓通过静脉瓣时流动分析

静脉瓣存在于静脉血管中,其主要功能是防止血液逆流.结合血栓形成的要素,预测静脉中易于形成血栓的位置,并且研究血栓对静脉瓣的影响.利用计算流体力学(CFD)Fluent 19.0软件,建立静脉血管模型,在静脉瓣不同张开程度、血液不同来流速度和血液不同黏度下进行研究.得出静脉瓣窦区域中的血流会生成漩涡,并且窦区域为血流低速区和低剪切力区,静脉瓣张开程度增加、血液来流速度下降和血液黏度增加都会使静脉中低速区的血流速度更缓慢.血栓通过静脉瓣时,静脉瓣张开程度减小、血液来流速度增加以及血液黏度增加,都会使得血栓对瓣膜的剪切力增大.结果表明,在血液低流速、高黏度的状态下,窦区域的血流环境可能会导致血栓的形成.血栓会对静脉瓣造成一定的损伤,并且损伤程度随着静脉瓣张开程度的减小、血液来流速度的增加和血液黏度的增加而增加.     

自体静脉行动脉旁路搭术后的内膜增生

自体静脉行动脉旁路搭桥术是目前医学界普遍采用的治疗血管性疾病,改善血液供应的重要手段和基本方法.然而,术后的血管内膜增生已成为中、小血管手术后期失败的一个主要原因.文中旨在介绍自体静脉行旁路搭术后内膜增生的病理学研究,从血管细胞增殖与凋亡的平衡、生长因子、血流动力学、搭桥用的移植静脉等方面探讨了术后内膜增生的形成机制,并对内膜增生的预防和治疗进行了总结.     

基于CT图像的胸主动脉瘤模型数值模拟

三维重建基于CT的胸主动脉瘤有限元模型并进行血流动力学数值模拟,为分析胸主动脉瘤的血流动力学机理及其临床治疗提供理论依据。依据临床胸主动脉瘤患者CT数据,结合MIMICS 11数字化影像处理软件,获取胸主动脉瘤的优化表面模型。随后导入ANSYS ICEMCFD 11.0进行胸主动脉瘤模型的有限元网格划分。最后在ANSYSCFX11.0中完成胸主动脉瘤的血流动力学分析。建立临床上适用于胸主动脉瘤患者血流动力学分析的有限元模型。获得了个性化胸主动脉瘤模型中血液流场的流线、速度矢量、血管壁面压力和血管壁面切应力的分布和变化。模型具有数字化、个性化特征,可用于胸主动脉瘤血液动力学计算和分析临床胸主动脉瘤患者动脉瘤的破裂机理。     

格子Boltzmann方法模拟狭窄颈动脉修复前后的流场

采用格子Boltzmann方法模拟真实人体颈动脉血管狭窄前后脉动流场的速度、压强以及壁面剪切应力分布,给出脉动流影响下流体分离区可能出现的位置以及壁面剪切应力的分布情况,分析脉动血液流在二维不对称动脉分叉血管中容易发生动脉粥样硬化的动力学机制,并对模拟结果进行定性分析,与已有结论进行对比,为血管壁病变和动脉粥样硬化形成机制提供有用信息.     

血管支架内壁微织构参数对近壁面血流特性的影响

为了改善血管支架置入后近壁面的血流特性,抑制血管支架内血小板、脂类等物质的黏附,降低支架内出现再狭窄现象的概率,基于仿生学原理,在管状血管支架内表面设计了不同高度的正六边形凸起微织构,采用有限元法探究不同高度微织构在心脏收缩期和舒张期内对近壁面处血流状态的影响。结果表明,相比于无织构支架,内壁带有微织构的支架能够有效改善血流状态：在心脏收缩期,当血液流速达峰值时刻,微织构高度为35μm的支架下血流速度可提高0.78%,微织构高度为50μm的血管支架下血流速度能够提高8.93%;在心脏舒张期血液平稳流动时,微织构高度为35μm的支架下血流速度提高2.20%,微织构高度为50μm的血管支架下血液流速增幅达14.37%。尤其是在血液流速达峰值时,近壁面处的血液出现扰动和停滞区,随着微织构高度的增加,血液扰动的幅度逐渐增大;而当血液流动处于平稳状态,血液在近壁面产生漩涡和回流现象,微织构越高,血液回流量越小,漩涡强度越大。相比于无织构支架,微织构支架能够有效改善近壁面处的血流特性,提高血液流动速度和近壁面处的扰动,减少血液黏附,降低血管支架出现再狭窄的风险。     

基于脉动流血管应力集中及疲劳的三维有限元研究

针对日益增长的心脑血管粥样硬化疾病,其病因在医学上研究很多,并有多种解释和结论。本文从生物力学的角度,以血管血流动力学的理论来研究,利用计算力学的有限元方法对血液在血管内流动导致血管的应力集中进行了数值分析。通过周期性的荷载条件,揭示血管组织的局部应力集中现象以及可能导致的血管局部病变因素,从生物力学的角度研究分析了血管粥样硬化疾病的病因。对血管组织进行的疲劳模拟,近似得出了血管组织发生疲劳的S-N曲线。     

基于计算机仿真的血管搭桥术出口端血流分析

动脉搭桥手术是一种常见的血管类疾病治疗方法,其中搭桥的角度对于血液流场和剪应力分布影响巨大。针对此类手术中不同的血管搭桥角度对血流及血管的影响做了计算机模拟分析,可以定量化对手术进行预测。方法是依据流体的物理守恒建立方程,并建立模型作为边界条件,采用有限体积等数值计算方法,对其中血液的流动情况做出科学计算,从而求解出血液流动详细分布情况。模拟结果表明不同搭桥角度对血流影响不同继而引发不同的生理过程。此外对尝试使用的S型搭桥进行了数值模拟分析,表明此方式下血流情况较佳,可作为手术的借鉴。     

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.     

心血管疾病的形成和预防

从血管组织内部的生化过程和血液动力学角度,对心血管疾病的形成和预防进行了论述.     

中药降血脂的研究进展

阐述了高血脂的形成与危害，以及降血脂的作用机理．根据作用机理的不同，阐明了中药中各类功能因子的作用方式和中药降血脂作用的研究和结果。并对中药联合用药的现状进行了阐述和分析．得出结论：中药中降血脂功能因子种类及含量丰富，存在多种降血脂的作用途径，且效果明显。毒副作用小，具有广阔的应用前景．     

A Hybrid Mathematical Model of Tumor-Induced Angiogenesis with Blood Perfusion

Angiogenesis, the growth of new blood vessel from existing ones, is a pivotal stage in cancer development,and is an important target for cancer therapy. We develop a hybrid mathematical model to understand the mechanisms behind tumor-induced angiogenesis. This model describes uptake of Tumor Angiogenic Factor（TAF）at extracellular level, uses partial differential equation to describe the evolution of endothelial cell density including TAF induced proliferation, chemotaxis to TAF, and haptotaxis to extracellular matrix. In addition we also consider the phenomenon of blood perfusion in the micro-vessels. The model produces sprout formation with realistic morphological and dynamical features, including the so-called brush border effect, the dendritic branching and fusing of the capillary sprouts forming a vessel network. The model also demonstrates the effects of individual mechanisms in tumor angiogenesis： Chemotaxis to TAF is the key driving mechanisms for the extension of sprout cell; endothelial proliferation is not absolutely necessary for sprout extension; haptotaxis to Extra Cellular Matrix（ECM） gradient provides additional guidance to sprout extension, suggesting potential targets for anti-angiogenic therapies.     

临江漫滩区超深地连墙成槽变形影响因素分析

为研究深厚砂层地连墙槽壁稳定性特征及其主要影响因素,以南京地铁11号线柳洲东路站地连墙成槽施工为工程依托,通过数值模拟方法建立有限元模型。研究结果表明:地表沉降和槽壁水平位移的发展主要集中在成槽前期,而成槽后期变化较小。成槽结束时地表最大沉降为21.8mm,产生位置距槽壁距离约3.6m处,沉降影响范围约为距槽壁10m范围内。槽壁水平最大位移发生在地面以下4.4m粉质黏土层中。槽壁加固对于控制浅层土体成槽失稳具有显著效果,地下水位埋深对地表沉降的影响最大,浆面深度、泥浆重度、槽段长度次之,软土层厚度影响最小。浆面深度对槽壁水平位移的影响最大,地下水位埋深、槽段长度、泥浆重度次之,软土层厚度影响最小。     

蟾蜍的迷走神经及其递质对血液凝固的影响

作者利用刺激、切断与药物阻断蟾蜍迷走神经的方法,探讨迷走神经在血液凝固中的作用。结果表明,刺激迷走神经和注射Ach均使血液凝固加速,切断迷走神经与阿托品阻断时血液凝固延缓,交感神经对血液凝固无影响。提示蟾蜍的迷走神经对血液凝固有促进作用。     

地层力学特性参数求解及其在苏里格地区的应用

为了能充分利用测井等资料较精确地计算井壁受力状态和井壁坍塌压力,以帮助设计合理钻井液密度窗,保证钻井过程中井壁的稳定,通过对井壁失稳问题深入的研究,结合测井资料和目前常用的经验公式,分析并建立了一套快速计算地层三压力及地层相关力学特征参数的方法和模型.对长庆油田苏里格苏4、苏6井测井资料的分析计算结果表明,地层三压力和地层力学特性参数的计算结果以及其可行的安全密度窗与现场实际情况吻合.所提出的方法和计算结果,将为苏里格气田开发过程中的安全快速钻井技术提供可靠的技术基础.     

不同工艺制备的铝表面转化膜形成机理初探

分析了采用化学氧化法、阳极氧化法及复合氧化法 (阳极氧化 +热氧化 )等不同方法所获得的高纯铝表面转化膜的形成机理 .结果表明 ,采用的氧化方法不同 ,获得的转化膜的形成机理不同 ,并且转化膜的表面形态、显微硬度和膜厚也不同     

白蛋白在毛细血管壁内的扩散、吸附和渗流作用

建立白蛋白在毛细血管壁孔隙中运动的物理模型，并对白蛋白在毛细血管壁孔隙中的吸附、扩散及渗透作用进行数值求解．计算结果表明，扩散使白蛋白在毛细血管壁孔隙中的浓度下降，吸附使白蛋白损耗，导致浓度传播滞后，根据白蛋白在毛细血管壁孔隙中的吸附、扩散及渗透作用，提出了“胶体蛋白墙”的概念及理论，并解释了水肿的形成机理。     

西湖凹陷三潭深凹南部异常高压分布层位及其形成机理

东海陆架盆地西湖凹陷三潭深凹南部各构造含有丰富的油气,目前在该地区的秋月构造、孤山构造和湖心亭构造都已经发现了油气。研究发现该地区深部地层中普遍存异常高压,但是在研究区的不同部位异常压力产生的原因及分布的层位有所不同。众所周知异常高压对研究区内油气的生、储、盖、圈、运、保等成藏要素由重要影响;但是到目前为止前人对该区域异常高压形成机理方面的研究还十分有限,因此分析研究区异常压力的分布层位以及它的形成机理对石油和天然气的勘探与开发有重要意义。本文用主要用测井、岩心孔隙度鉴定、薄片鉴定并结合粘土矿物成岩转化作用相关的知识对这一点进行论述,希望能对本地区及其他地质条件类似的地区油气的勘探与开发起到一定的指导作用。     

Simulation of sub-micron particle formation and growth during combustion processes

Sub-micron particle formation and growth during combustion processes is very complex because of its strong uncertainty and randomness. A model to simulate the sub-micron particle formation and growth during the combustion process is developed based on the gas kinetic theory and is expressed by the vapor concentration changes and particle loading changes, which reflects effect characteristics of different mechanism (nucleation, condensation and coagulation) in particle formation processes. The developed characteristic time is used to token the three mechanisms. It is thought that environmental temperature and pressure, vapor temperature and critical pressure are important factors influencing the sub-micron particle formation and growth. The sub-micron particle formation processes under different conditions are studied and the effect characteristics of these mechanisms are analyzed, which show that the nucleation, condensation,and coagulation occur simultaneously during the sub-micron particle formation and growth process. Nucleation contributes to the sub-micron particle formation, while condensation and coagulation is helpful to the growth of the particle size.