多层密网支架血流动力学数值的模拟实验研究

目的:通过建立主动脉瘤及多层密网支架(multilayer aneurysm repair system,MARS)的数字模型,模拟在支架置入前后,血流在瘤腔内的血流动力学改变,以期从流体力学方面分析MARS在治疗主动脉瘤方面的有效性和特异性。方法:分别建立一个主动脉瘤数字模型以及置入MARS的主动脉瘤数字模型,并将上述建立好的模型导入网格划分软件Gambit进行网格划分。之后将上述划分好网格的模型导入Fluent软件进行血流动力学数值模拟与计算,分析瘤腔内血流速度、瘤腔内压力以及血流对瘤体壁的切应力等血流动力学参数变化,并对两者进行比较。结果:流体速度流线图显示,支架置入后,进入模型瘤腔内的血流量明显减少,同时依然可以有少量的血液能够进入分支血管。流体速度云图及速度-矢量云图显示,支架置入后,模型瘤腔内流体流速明显减小,出现了大面积的低速区域,流体的流态也转变为相对稳定的层流状态,同时血流分流进入分支血管时的流速也有一定程度的降低。结论:动脉瘤数值模型内置入MARS后,可以降低瘤腔内血流速度,并改变瘤腔内血流流态,同时,分支血管的血流供应受到的影响较小。

新型导流支架治疗复杂腹主动脉瘤的血流动力学机制

目的探索新型导流支架治疗复杂腹主动脉瘤的血流动力学机制,比较多层密网支架(streamliner multilayer flow modulator,SMFM)与新型导流支架对复杂腹主动脉瘤血流动力学的影响。方法将临床采集的复杂腹主动脉瘤增强CT图像数据导入后处理软件Mimics中进行数据处理和三维重构。分别进行SMFM及新型导流支架数值建模,再导入动脉瘤数值模型,使用ICEM软件(Ansys ICEM CFD v15.0)进行网格划分后导入有限元分析软件Fluent 16.0中进行血流动力学分析。结果两种支架均可以改变瘤腔内血液流态、稳定血流,在降低瘤腔内血流速度、瘤壁压力及剪切力方面起到一定的作用,同时维持分支动脉血流通畅;与SMFM相比,新型导流支架可以更为显著的降低瘤腔内血流速度、瘤壁压力及剪切力,同时可以加快分支动脉血流速度。结论新型导流支架可以显著降低复杂腹主动脉瘤内血流速度、瘤壁压力及剪切力,同时可以加快分支动脉血流速度从而利于维持分支动脉通畅。