利用非均勻格子Boltzmann方法研究支架對顱內(nèi)動脈瘤血流動力學的影響.pdf

1、顱內(nèi)動脈瘤是危害人類身體健康的疾病之一，雖然目前還不清楚具體的致病原因，但血液動力學機制被認為是顱內(nèi)動脈瘤形成、發(fā)展乃至破裂的主要因素，受到國內(nèi)外學者的廣泛關注。在臨床治療方面，植入支架的介入療法取得了良好的治療效果，相較于傳統(tǒng)的手術方法具有風險小的特點。
　　格子 Boltzmann方法(LBM)是近年來迅速發(fā)展的一種流體系統(tǒng)建模和模擬的新方法，是介于流體的微觀分子動力學模型和宏觀連續(xù)模型之間的介觀模型，兼具二者的優(yōu)點。將LB方

2、法與血流問題結合已被證實是一種有效的方法，但是對于支架具體形態(tài)、旋轉、位置等特性沒有深入的討論，且對于支架的研究不夠精準。非均勻格子Boltzmann方法是將格子Boltzmann方法與非均勻網(wǎng)格方法進行結合，同時可以準確捕捉變化劇烈區(qū)域的流場信息，因此可以兼顧計算精度和效率。
　　首先本文對二維動脈瘤模型進行模擬探討，在二維情形中側重血流動力學機制方面的探討。其中包括探討不同旋轉角度的支架的作用差異，利用三角形的支架進行研究；探

3、討不同截面支架的作用效果，分析了三角形、圓形、正方形、長方形、梯形的不同作用效果，并給出最優(yōu)的支架截面；探討了支架的放置位置，提出一種基于貪婪規(guī)則的支架放置方法。
　　其次對三維情形下植入支架的顱內(nèi)動脈瘤的血流情況進行模擬，主要側重探討具體動脈瘤模型下血流動力學信息的變化和支架的作用效果，展現(xiàn)動脈瘤內(nèi)部的血液流動的真實情形。本文采用基于CUDA的圖形處理單元GPU，有效結合格子Boltzmann的并行性，從而提高計算效率。本文的數(shù)