豆紋動(dòng)脈出血發(fā)生機(jī)制的流固耦合有限元分析.pdf

1、腦出血指的是非外傷性腦實(shí)質(zhì)內(nèi)出血，其發(fā)病率高，病情進(jìn)展快，致殘致死率高。在我國(guó)，腦卒中已經(jīng)是僅次于腫瘤和心臟病的第三大致死性疾病，而其中，腦出血已經(jīng)成為腦血管病中致殘和致死率最高的疾病。腦出血問(wèn)題現(xiàn)主要處在醫(yī)療治療方面，針對(duì)其發(fā)生機(jī)理與預(yù)防的研究相對(duì)較少，在我國(guó)腦出血研究領(lǐng)域尚沒(méi)有一個(gè)完整的理論來(lái)解釋腦出血發(fā)生的相關(guān)力學(xué)機(jī)制。所以通過(guò)血流動(dòng)力學(xué)分析腦出血的發(fā)病機(jī)理為臨床醫(yī)學(xué)提供可用參考迫在眉睫。近年來(lái)，流固耦合分析研究和應(yīng)用取得了飛速的

2、發(fā)展，在血流動(dòng)力學(xué)方面,已經(jīng)有不少數(shù)研究者對(duì)動(dòng)脈瘤的流固耦合效應(yīng)進(jìn)行了模擬分析計(jì)算。但針對(duì)于腦出血，特別是豆紋動(dòng)脈出血的流固耦合分析仍比較少見(jiàn)。
　　本文針對(duì)腦出血，建立大腦中動(dòng)脈M1段與豆紋動(dòng)脈管壁、血液模型，利用ANSYS Workbench中Transient Structural和CFX相互結(jié)合的專用流固耦合算法Fluid Solid Interface實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)分析和流體分析的雙向耦合計(jì)算，對(duì)大腦中動(dòng)脈段M1段與豆紋動(dòng)脈血

3、管內(nèi)的血流情況進(jìn)行了數(shù)值模擬，根據(jù)健康人體生理狀態(tài)，在給定血管進(jìn)出口血壓條件下模擬出豆紋動(dòng)脈彈性管壁Mises等效應(yīng)力與血液血壓、流場(chǎng)分布，并由此構(gòu)建了豆紋動(dòng)脈等強(qiáng)度模型。首先，腦供血不足病理?xiàng)l件下豆紋動(dòng)脈末端流速減慢。在等強(qiáng)度模型下，分析豆紋動(dòng)脈末端流速減慢對(duì)豆紋動(dòng)脈管壁的影響。通過(guò)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)隨豆紋動(dòng)脈末端流速的減慢，豆紋動(dòng)脈內(nèi)血壓增高，且距離末端越近，血壓增高幅度越大，導(dǎo)致末端附近等效應(yīng)力大幅度提高，形成管壁破裂易發(fā)點(diǎn)，即豆紋動(dòng)