检索结果-内蒙古大学图书馆

国际医学放射学杂志 2022年第3期45卷 313-317页

作者：曾上予陈宏伟南京医科大学附属无锡人民医院影像科无锡214023

管壁切应力(WSS)属于血流动力学因素,在冠状动脉粥样硬化的演变过程发挥着重要作用。综述WSS的基本概念及在冠状动脉粥样硬化斑块发生发展中的作用,并重点探究基于血管内成像技术、冠状动脉CT血管成像等影像学技术的WSS研究现状,以及相... 详细信息

管壁切应力(WSS)属于血流动力学因素,在冠状动脉粥样硬化的演变过程发挥着重要作用。综述WSS的基本概念及在冠状动脉粥样硬化斑块发生发展中的作用,并重点探究基于血管内成像技术、冠状动脉CT血管成像等影像学技术的WSS研究现状,以及相关血流动力学模型在预测斑块进展、破裂并评估血流动力学风险中的价值,以提高识别责任斑块的效能,为临床进一步诊疗提供重要帮助。

关键词：冠状动脉动脉粥样硬化管壁切应力冠状动脉CT血管成像

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管壁切应力在冠状动脉粥样硬化中的重要作用:狭窄冠状动脉的有限元研究

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中国动脉硬化杂志 2018年第8期26卷 831-835页

作者：马燕山高洁谢英花任国山张志坤石家庄市中医院放射科河北省石家庄市050051 河北医科大学基础医学院解剖学教研室河北省石家庄市050017 河北科技大学化学与制药工程学院河北省石家庄市050018 河北医科大学第一医院放射科河北省石家庄市050030

目的基于冠状动脉CT造影数据建立不同狭窄程度冠状动脉的有限元模型,并进行流体力学模拟研究,分析管壁切应力（WSS）的变化情况及其在动脉粥样硬化中的关键作用。方法利用临床患者狭窄冠状动脉的冠状动脉CT造影数据,建立精确解剖的三维... 详细信息

目的基于冠状动脉CT造影数据建立不同狭窄程度冠状动脉的有限元模型,并进行流体力学模拟研究,分析管壁切应力（WSS）的变化情况及其在动脉粥样硬化中的关键作用。方法利用临床患者狭窄冠状动脉的冠状动脉CT造影数据,建立精确解剖的三维模型;再使用有限元软件建立有限元模型,设置各种边界条件进行模拟分析;最后采用各种图形形式输出结果,进行分析研究。结果冠状动脉狭窄处WSS明显升高,且随着血管狭窄程度的增加而逐渐升高;狭窄后区域WSS减低,与血管狭窄程度呈反比,二者之间存在切应力梯度,且随着血管狭窄程度的增加逐渐增大。结论 WSS的变化会导致粥样斑块的发生发展,在动脉粥样硬化的发病机制中扮演着重要的角色。

关键词：管壁切应力动脉粥样硬化流体力学有限元精确解剖

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基于管壁切应力的全尾膏体配比确定

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中国矿业 2015年第7期24卷 137-140页

作者：万树兴李琳承德石油高等专科学校河北承德067000

管壁切应力的大小反映了管道磨损率的大小,是评价管道输送的重要指标。以料浆浓度、灰砂比、全尾/废石及全尾/库存尾砂为4个影响因素,建立四因素六水平均匀设计试验方案。利用浆式流变仪测定不同配比的膏体流变学参数,并对各水平下的管... 详细信息

管壁切应力的大小反映了管道磨损率的大小,是评价管道输送的重要指标。以料浆浓度、灰砂比、全尾/废石及全尾/库存尾砂为4个影响因素,建立四因素六水平均匀设计试验方案。利用浆式流变仪测定不同配比的膏体流变学参数,并对各水平下的管壁切应力进行回归分析,探讨各因素对管壁切应力的影响及贡献。结果表明:料浆质量浓度对管壁切应力贡献大,敏感性高;废石次之;库存尾砂第三;砂灰比影响最小。最终推荐以下2种充填配合比:浓度80%,砂灰比10,库存尾砂比2%,尾废比4%和浓度79.5%,砂灰比12,库存尾砂比14%,尾废比10%。

关键词：浆式流变仪流变参数管壁切应力充填配比

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高质量分数煤浆流变参数及输送压力梯度研究

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安全与环境学报 2022年第4期22卷 2183-2191页

作者：赵利安王铁力辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司管道运输分公司武汉430064

针对Herschel-Bulkle煤浆管道输送压力梯度预测不准确的问题,采用试验研究和理论分析方法,研究了煤浆质量分数w_(w)和煤浆分散剂质量分数w_(f)对屈服应力τ_(0)、流动指数n和稠度系数K的影响,分析了w_(f)、w_(w)和平均切变率8V_(m/D)对... 详细信息

针对Herschel-Bulkle煤浆管道输送压力梯度预测不准确的问题,采用试验研究和理论分析方法,研究了煤浆质量分数w_(w)和煤浆分散剂质量分数w_(f)对屈服应力τ_(0)、流动指数n和稠度系数K的影响,分析了w_(f)、w_(w)和平均切变率8V_(m/D)对管壁切应力τ_(w)的影响,由此通过数据拟合和回归分析确定了高质量分数煤浆管道输送压力梯度计算模型。结果表明:应力τ_(0)、指数n和系数K随w_(w)增加而增加,煤浆从屈服假塑性流体逐渐过渡到屈服胀塑性流体;随w_(f)增加,τ_(0)和K呈现降低趋势,而n呈现逐渐增大趋势,煤浆假塑性呈现减弱趋势;煤浆输送参数τ_(w)与8V_(m/D)及w_(w)均呈现指数关系,与分散剂质量分数因子1/w_(f)呈线性递增关系。模型验证结果表明,高质量分数煤浆压力梯度公式预测值相对于实测值的偏差不大于13%。

关键词：环境工程学管道输送煤浆分散剂管壁切应力压力梯度

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冠状动脉斑块计算流体力学研究进展

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中国循环杂志 2022年第2期37卷 203-208页

作者：丁熠璞刘子暖杨俊杰(综述) 陈韵岱(审校) 解放军总医院第一医学中心心血管内科 100853

为了探究冠状动脉斑块发生发展的具体影响因素,研究人员将目光投向了计算流体力学。病理状态下管壁切应力营造促进斑块发生、进展的环境,诱导斑块趋于易损,甚至破裂,增加远期不良心血管事件风险。以往研究多采用血管内超声或光学相干断... 详细信息

为了探究冠状动脉斑块发生发展的具体影响因素,研究人员将目光投向了计算流体力学。病理状态下管壁切应力营造促进斑块发生、进展的环境,诱导斑块趋于易损,甚至破裂,增加远期不良心血管事件风险。以往研究多采用血管内超声或光学相干断层成像的侵入性成像方法对切应力进行计算评估。近年来,冠状动脉CT血管造影(CCTA)技术在图像质量上的进步则使基于CT计算管壁切应力与斑块轴向应力成为可能。基于无创影像学斑块检测技术的发展以及多种血管内血流应力的联合评价方式,都将进一步提高CCTA对于斑块转归与临床结局的预测价值。

关键词：粥样硬化斑块计算流体力学管壁切应力斑块轴向应力 CT血管影像

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基于4D Flow MRI探究隐源性脑卒中患者胸主动脉血流动力学特征及潜在栓塞机制

基于4D Flow MRI探究隐源性脑卒中患者胸主动脉血流动力学特征及...

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作者：蔡佳玲福建医科大学

学位级别：硕士

目的:隐源性脑卒中(cryptogenic ischemic stroke,CIS)患者降主动脉复杂斑块的发生与血流动力学状态有着紧密的联系,同时发生逆行栓塞的潜在机制与血流动力学改变有关。本研究应用四维血流磁共振成像(four-dimensional flow magnetic re... 详细信息

目的:隐源性脑卒中(cryptogenic ischemic stroke,CIS)患者降主动脉复杂斑块的发生与血流动力学状态有着紧密的联系,同时发生逆行栓塞的潜在机制与血流动力学改变有关。本研究应用四维血流磁共振成像(four-dimensional flow magnetic resonance imaging,4D Flow MRI)实现了对血流动力学评估的量化及可视化,全面分析了CIS患者胸主动脉的血流动力学特征及其影响因素,并进一步探讨其对潜在栓塞机制的作用。材料与方法:本研究连续收集了2020年9月至2021年6月由我院神经内科收治并诊断为CIS的患者38例,同时纳入我院中医科52例年龄、性别及心血管危险因素匹配的无脑卒中患者作为对照组。所有患者均采用Prisma 3.0 T磁共振进行4D Flow MRI成像,利用专用后处理软件重建胸主动脉三维空间形态,选取胸主动脉8个标准层面为感兴趣层面(P1–8)并由此将胸主动脉划分为7个节段(升主动脉近段、升主动脉远段、主动脉弓近段、主动脉弓中段、主动脉弓远段、降主动脉近段、降主动脉中段)。由软件自动算出所选取的8个感兴趣层面及7个胸主动脉节段的血流动力学参数,并获得可视化的血流图及血流动力学参数动态变化曲线。同时通过绘制区域反向流动图观察舒张期降主动脉近段血流反流情况,定量测量血流量、血流流速、管壁切应力(wall shear stress,WSS)、脉搏波速度(pulse wave velocity,PWV)及反流量。结合计算机断层血管造影(computerized tomography angiography,CTA)数据,观察两组患者胸主动脉粥样硬化(thoracic aortic atherosclerosis,TAA)复杂斑块形成及分布情况。采用独立样本t检验、MannWhitney U检验、卡方检验及Fisher精确检验比较两组患者在一般临床资料、复杂斑块形成情况以及胸主动脉各层面血流动力学参数方面是否存在差异,进一步采用Spearman等级相关性检验或点二列相关性检验评估影响WSS及反流量的相关因素。结果:通过CTA数据分析,在24例CIS组患者和13例对照组患者中识别到TAA复杂斑块,CIS组TAA复杂斑块发生率显著高于对照组(CIS组63.16%vs.对照组25%,p=0.0003<0.001)。在两组患者中均发现TAA复杂斑块好发于降主动脉,尤其好发于降主动脉近段(CIS组54.55%vs.对照组50%,p=0.734>0.05)。CIS组第3–7层面的轴向管壁切应力(axial wall shear stress,axi WSS)、第2层面的周向管壁切应力(circumferential wall shear stress,cir WSS)及第4、5、7、8层面的平均管壁切应力(wall shear stress average,WSSavg)均较对照组低(p<0.05)。另外CIS组主动脉弓各段PWV、降主动脉近段PWV及整体PWV大于对照组(p<0.05)。在两组患者中均发现降主动脉近段普遍存在舒张期反向流动的血流,两组患者间舒张期反流的发生率及反流血流的逆行程度均无明显统计学差异(p>0.05),但是CIS组在第4、5层面的舒张期血流反流量大于对照组(p<0.05)。在所有患者中,第6、7层面的axi WSS及第7、8层面的WSSavg与年龄存在负相关性(p<0.05);第4、5层面的反流量与平均收缩压、平均舒张压及整体PWV存在正相关性(p<0.05)。结论:4D Flow MRI实现了对胸主动脉血流动力学评估的量化及可视化,具有评估血流动力学特征的显著优势。此外,降主动脉近段复杂斑块的高发率是CIS潜在栓塞的重要基础。同时,低WSS可能是复杂斑块发生的关键因素。最后,降主动脉近段普遍存在生理性舒张期血流反流,而局部反流量增加与PWV增加及血压增高相关,这可能对CIS逆行栓塞有重要意义。

关键词：胸主动脉 4D Flow MRI 管壁切应力脉搏波速度隐源性脑卒中

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基于有限元方法的个体化血流动力学模拟及分析的研究

基于有限元方法的个体化血流动力学模拟及分析的研究

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作者：周远航重庆大学

学位级别：硕士

糖尿病(DM)是大血管病变的一个诱发因素并且对早期动脉粥样硬化的形成起着至关重要的作用。然而,在现有的研究中缺乏对糖尿病在主动脉上血流动力学变化的计算模拟分析。目前,有限元方法被大量的应用于血流动力学的研究,本文基于成年健... 详细信息

糖尿病(DM)是大血管病变的一个诱发因素并且对早期动脉粥样硬化的形成起着至关重要的作用。然而,在现有的研究中缺乏对糖尿病在主动脉上血流动力学变化的计算模拟分析。目前,有限元方法被大量的应用于血流动力学的研究,本文基于成年健康兔和糖尿病兔的CTA影像和超声测量的结果建模并进行有限元计算,然后经过后处理和可视化处理对降主动脉进行血流动力学分析,从而得出的模拟结果可以对糖尿病在降主动脉上的血流动力学影响和形成机制的研究有一定的辅助作用。十只成年兔子(1.6--2.2公斤)被收集并且通过注射四氧嘧啶诱导形成I型糖尿病兔模型。其中,五只健康兔和五只糖尿病兔的降主动脉作为模拟计算的模型。利用CT扫描的图像数据进行兔子降主动脉的三维模型的重建。由超声仪测量出来的血液流速波形数据被设置为速度边界条件。重建后的降主动脉模型被导入到ANSYS进行网格生成和计算分析。结果表明,血流动力学参数的分布(TAWSS,OSI,RRT和transWSS)在健康兔和糖尿病兔的降主动脉上是相似的。然而,健康兔主动脉上TAWSS和transWSS的值要高于糖尿病兔。在健康兔和糖尿病兔主动脉上右肾动脉出口的背面往往有高的OSI和RRT值。值得注意的是,在大多数糖尿病兔主动脉中该区域的高OSI和RRT往往伴随着强烈的紊流和低WSS。这些结果表明,糖尿病可能会导致兔主动脉上血流动力学的变化。特别是在糖尿病兔的降主动脉中低TAWSS和高OSI可能会进一步导致动脉粥样硬化斑块的形成。本次研究从病理学的角度并结合模拟来研究糖尿病的机理和对降主动脉的血流动力学分析,通过分析与比较糖尿病兔与健康兔的血流动力学参数的改变来研究糖尿病对大血管病变的危害及影响,同时,对于高血糖引发的血管类疾病的预测与防治提供了量化的数据,可以对未来的临床研究提供参考和依据。

关键词：糖尿病降主动脉血流动力学管壁切应力有限元方法

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用格子Boltzmann方法研究中医滚法推拿对血液流的影响

用格子Boltzmann方法研究中医滚法推拿对血液流的影响

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作者：黄忠辉广西师范大学

学位级别：硕士

中医推拿是一种被临床实践证明的无创伤自然疗法,对许多疾病有独特的疗效,其功效主要表现为“舒筋活络、活血化瘀”。对推拿作用机理的研究一直是国内外学术界的重要课题。中医推拿的摆动类手法是中医推拿手法所特有的,治疗应用面广,内... 详细信息

中医推拿是一种被临床实践证明的无创伤自然疗法,对许多疾病有独特的疗效,其功效主要表现为“舒筋活络、活血化瘀”。对推拿作用机理的研究一直是国内外学术界的重要课题。中医推拿的摆动类手法是中医推拿手法所特有的,治疗应用面广,内外科均适用的推拿手法,尤其由丁季峰先生创造的滚法,为广大推拿医生临床采用。近几十年来,国内不少学者从不同方面研究了滚法推拿的动力学机理。在推拿作用下,血管形成一个运动狭窄,复旦大学的许世雄教授对运动狭窄血管内的血液流进行了大量的研究。但由于推拿作用,使血管壁动态变化,这说明血管内血液运动时其边界是动态边界。此前关于推拿作用下血液流的数值研究所使用的计算方法皆为传统方法,在处理动态边界问题时需要特别大的计算量,计算方法也很复杂。格子Boltzmann方法(Lattice Boltzmann Method,简称LBM)是近十年来国际上发展起来的一种建立流体系统模型和数值模拟计算的新方法。该方法是介于流体的微观分子动力学模型和宏观连续模型之间的介观模型,兼具二者的优点,它既能模拟一个近乎真实的固液边界条件,又由于它是离散的统计模型,计算速度快,可用于模拟较大的体系,并且算法本身还易于并行化。因此,格子Boltzmann方法已成为目前研究流体系统的最有发展前景的方法之一,已被成功地应用于数值模拟多相流、化学流和多孔媒质中的流体等等复杂系统的行为。本文中我们用格子Boltzmann方法进行滚法推拿作用下血液动力学的研究,通过编写程序实现具有运动狭窄的血管模型,探讨各种因素(如血管形状、手法力度、频率等)对血流量、流速及切应力等的影响,从而对滚法推拿作用效果的产生机制有进一步的了解,也为临床量化标准提供参考。我们的工作主要包括以下几个方面： 1.介绍格子Boltzmann方法的相关理论。 2.建立格子Boltzmann方法的D2Q9模型,模拟Poiseuille流及圆柱绕流。二维长直血管可看作血液在上下两个固定平行平板内流动,即Poiseuille流。我们运用格子Boltzmann方法模拟了Poiseuille流的流动情况,并与理论值进行比较,数值结果与理论值符合得较好,为后面血液流的研究奠定基础。通过模拟圆柱绕流来具体运用文中介绍的几种边界条件,模拟结果与其他数值方法得到的结果相同。 3.用格子Boltzmann方法模拟狭窄血管内的脉动流。建立有狭窄形变的血管模型,模拟血管因病变造成狭窄形变时,血液流的变化情况。结果表明,当血管有狭窄形变时,血流量将随着狭窄深度增加而减小,血液中的血小板等细胞可能会由于流量的减小在狭窄后方沉积,加大狭窄度,造成狭窄处雷诺数增大,当增大到一定程度时将在狭窄后方产生一块流动分离区,流速进一步减小,加剧血细胞在狭窄处沉积,最后造成血管的堵塞,产生动脉硬化等现象。管壁切应力是血液动力学中另一个重要参数,过大的管壁切应力将会损伤血管组织,模拟结果表明,管壁切应力将随狭窄高度的增大而增加,随狭窄长度减小而增大,且在狭窄中心处达到峰值。 4.建立滚法推拿的格子Boltzmann模型,用数值模拟方法从介观角度来研究推拿的功效。数值研究结果表明,不同的手法频率产生的效果不同,当频率超过某一临界值时,效果将会减小,这个临界值由数值计算得出为168次每分,该频率下的瞬时相对血流量将会达到最大,该值与前期调研临床所采用的160次-170次每分相近,说明模拟得到结果较符合真实情况。最大推拿深度同样对血流量有较大影响,在较大的推拿深度作用下,血管血流量也将会增加。通过比较血管入口、推拿狭窄处、血管出口的血液流速,发现出口处的血液流速较入口处会增加,表明推拿作用会增大血液的瞬时流速。推拿作用同样会对管壁切应力产生影响,模拟结果表明,不同的手法频率作用下切应力的变化显著,在二倍频时相对切应力增加最为明显,三倍频时相对切应力有所回落但整体水平仍比一倍频时大,且随推拿深度的增大而增加。

关键词：格子Boltzmann方法血流量管壁切应力滚法推拿血管

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基于磁共振成像的颈动脉粥样硬化斑块局部血流动力学研究

基于磁共振成像的颈动脉粥样硬化斑块局部血流动力学研究

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作者：荆利娜首都医科大学

学位级别：博士

第一部分利用磁共振成像和计算流体力学方法分析颈动脉粥样硬化斑块局部血流动力学改变　　目的:利用磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)和计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)结合的方法分析颈动脉粥样硬化斑块... 详细信息

第一部分利用磁共振成像和计算流体力学方法分析颈动脉粥样硬化斑块局部血流动力学改变　　目的:利用磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)和计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)结合的方法分析颈动脉粥样硬化斑块,显示斑块局部血流动力学改变,评价血流动力学因素在斑块稳定性中的作用。　　材料与方法:搜集2008年至2010年颈动脉粥样硬化患者13例,其中男11例,女2例,平均年龄66.17±8.13岁;以6例正常志愿者(男6例,平均年龄36±9.84岁)作为对照。对患者及志愿者行颈动脉MRI和颈动脉增强磁共振血管成像(contrast-enhanced magnetic resonance angiography,CEMRA),利用CEMRA原始图像进行CFD计算,结合斑块形态结构分析斑块周围血流动力学参数改变。　　结果:13例患者中共得到颈内动脉粥样硬化易损斑块15例。与对照组相比,病变组颈内动脉斑块致局部不规则管腔狭窄,斑块周围管壁切应力不均匀升高、静态压不均匀下降;斑块附近血流为层流,流速明显增加,呈喷射状;斑块周围管壁切应力、静态压和血流速度相比两组之间差异有显著统计学意义。斑块远侧可见管腔局部扩张,可见局部低切应力区及涡流。　　结论:　　 ***与血管影像结合能够很好的模拟在体颈动脉分叉的血流动力学改变,实现在体血管血流动力学各项指标的个体化测定。　　 ***与MRI的结合实现了对颈动脉粥样硬化斑块同时进行结构学和流体力学的综合分析,可以评价斑块形态、成分,并能结合斑块周围流体力学参数的改变评价斑块易损性。　　 3.血流动力学因素影响颈动脉粥样硬化斑块发展及稳定性,易损斑块周围切应力、压力及流速的改变将易于导致斑块破裂,而易损斑块远侧管腔局部扩张,并见低切应力区及涡流,这些现象将协同促进粥样硬化斑块发展。　　第二部分颈动脉粥样硬化斑块局部血流动力学参数分布特点　　目的:利用磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)和计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)结合的方法分析颈动脉斑块局部切应力、静态压分布特点,从而探讨流体力学改变引起斑块破裂的机制。　　材料与方法:搜集2008年至2010年颈动脉粥样硬化患者13例,其中男11例,女2例,平均年龄66.17±8.13岁,对患者行颈动脉MRI和颈动脉增强磁共振血管成像(contrast-enhanced magnetic resonance angiography,CEMRA),利用CEMRA原始图像进行CFD计算,结合斑块形态结构分析斑块周围血流动力学参数分布特点。　　结果:13例患者中共得到颈内动脉粥样硬化易损斑块15例。易损斑块周围管壁切应力不均一样升高,静态压不均匀下降。最高切应力和最低静态压重叠的位置在15例动脉粥样硬化易损斑块分布如下:最高切应力、最低静态压重叠区位9例位于斑块肩部,2例位于肩部和体部,4例单纯位于体部。15例中8例斑块表面发生破裂,6例斑块破裂的位置与高切应力与低静态压重叠区一致。　　结论:　　 1.血流动力学改变是动脉粥样硬化斑块破裂的重要影响因素,评估斑块切应力、静态压改变可以评价斑块易损性及将来的破裂风险。　　 2.流体力学分布与斑块破裂位置的一致性说明可以通过分析最高切应力和最低静态压的分布预测将来斑块破裂的位置。　　 3.斑块破裂有其好发位置,其中多见于斑块肩部,其次为体部;两个位置破裂的机制是不同。　　第三部分从流体力学角度探讨导致颈动脉粥样硬化斑块破裂的因素　　目的:利用磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)和计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)结合的方法分析判断血流动力学参数是否能够预测斑块纤维帽破裂。　　材料与方法:搜集2008年至2010年颈动脉粥样硬化患者13例,其中男11例,女2例,平均年龄66.17±8.13岁。对患者行颈动脉MRI和颈动脉增强磁共振血管成像(contrast-enhanced magnetic resonance angiography,CEMRA);利用CEMRA原始图像进行CFD计算,根据斑块形态结构将斑块分为纤维帽完整组和纤维帽破裂组,比较两组之间血流动力学差异。　　结果:13例颈内动脉粥样硬化斑块分为两组,其中纤维帽完整组5例,纤维帽破裂组8例。纤维帽完整组血管狭窄率42.60％±11.91％,最大管壁切应力为57.00±23.50 Pa,平均管壁切应力42.73±17.30 Pa;最小静态压为-2743.

关键词：磁共振成像计算流体力学管壁切应力静态压颈动脉粥样硬化斑块血流动力学

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狭窄动脉血管中Poiseuille流动对管壁切应力的影响

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中山大学学报（自然科学版） 2004年第2期43卷 29-32页

作者：刘国涛王先菊艾保全刘良钢中山大学物理学系广东广州510275

对血管入口流动为Poiseuille流动时,血液流动对血管狭窄部位的管壁切应力及压力等的影响进行研究。利用不可压缩的N＿S方程作为计算的理论基础,采用有限差分方案作为计算手段以得到在此流动过程中的数值解。

关键词： Poiseuille流狭窄动脉管壁切应力数值分析

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