動脈血管力學(xué)模型及損傷機制研究.pdf

1、腦出血是一種嚴(yán)重危害人類健康的疾病。從生物力學(xué)角度對動脈壁的力學(xué)行為進(jìn)行深入的研究，能夠在一定程度上解釋相關(guān)疾病的病理機制，同時通過分析動脈瘤的破裂探討動脈血管發(fā)生損傷的機理，這些工作對高血壓腦致使動脈破裂的作用機制有一定的參考作用，以及對臨床上動脈出血的診斷和治療都具有非常重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　動脈維持著人體內(nèi)正常的血液循環(huán)，對人體正常的生理活動起著重要作用。動脈的力學(xué)性質(zhì)取決于組織中的膠原蛋白纖維，彈性蛋白纖維以及平滑肌

2、組分的力學(xué)性質(zhì)。纖維增強的各項異性超彈性模型(HGO)是基于應(yīng)變能密度函數(shù)的力學(xué)模型，該模型能很好地描述動脈壁的各向異性、非線性、超彈性等性質(zhì)。文章通過有限元方法模擬了HGO模型在動脈分層的軸向拉伸上的應(yīng)用。通過分析應(yīng)力應(yīng)變和載荷-位移圖，發(fā)現(xiàn) HGO模型能較為真實的反映動脈壁的力學(xué)性質(zhì)，同時，病變動脈在力學(xué)性質(zhì)上發(fā)生了變化。
　　首先，基于動脈的HGO模型，通過Abaqus分析了囊狀動脈瘤模型在脈動血壓下的應(yīng)力變化。研究發(fā)現(xiàn)動脈

3、瘤受到的壓力隨血壓的波動而發(fā)生變化。同時動脈瘤頂點附近受到的壓力最大，同時隨血壓變化劇烈，該點為動脈瘤破裂的危險點。
　　其次，通過剪切損傷模型分析了動脈瘤的破裂原理，詳細(xì)介紹了剪切損傷模型是從單元損傷到損傷積累直至失效的過程。運用流固耦合分析的方法，分析了不同血壓邊界條件下，影響真性動脈瘤損傷失效過程的因素。發(fā)現(xiàn)血流速度和血壓大小對動脈瘤的損傷失效過程有重要影響。
　　最后，基于剪切損傷模型分析了球形動脈瘤從破裂萌發(fā)到完全