脑循环血液动力学研究:Willis环定常流力学模型

脑循环系统因为Ｗｉｌｉｓ环的存在而具有其特殊的血液动力学特性。脑Ｗｉｌｉｓ环是一个具有四端输入的网络系统。本文依据人体Ｗｉｌｉｓ环的解剖结构，提出一个模拟脑循环定常流的集中参数模型及其控制方程。通过对正常人和几种疾病患者的脑循环模拟发现，理论模型提供的结论和生理病理现象完全一致。本模型将为进一步研究Ｗｉｌｉｓ环的血液动力学特性及检测脑血管血液动力学参数提供新的方法。

脑循环动力学模型与血管输入阻抗模拟

本文提出了一个脑循环血液动力学模型，在模型中不仅考虑了血管弹性、阻力和惯量等动力学参数，而且还考虑了交通动脉的血管代偿功能。通过模型控制方程求解得到了颈动脉和椎动脉的输入阻抗，理论和实验结果完全相一致。模拟结果表明：当颈动脉或推动脉动力学参数变化时，它不仅影响同侧的动脉阻抗，而且还影响到对测血管床。这提示，颈动脉或推动脉输入阻抗不仅和自身系统血管特性有关，而且还受其它循环的影响，有时这种影响还是显著的。

脑循环脉动流的集中参数模型

脑血管疾病和脑循环动力学异常改变密切相关．脑循环系统和体循环系统具有不完全相同的血液动力学特性．因此，临床上迫切需要一种既能反映脑循环的基本特性，又容易从中分析脑血管动力学参数的力学模型．本文在Ｗｉｌｉｓ环定常流模型的基础上，建立了描述脑循环血液脉动特性的集中参数模型，归结出了模型控制方程及求解方法．通过实例计算发现：理论计算结果和实验检测数据相当吻合，说明模型是符合生理实际的．

脑循环Willis环控制方程

在脑循环Ｗｉｌｉｓ环定常流模型和脉动流模型的基础上，进一步讨论模型控制方程的求解方法．由于脑部血液循环的复杂性，验证脑循环动力学模型和实验循环的相符程度有着重要的意义．通过求解集中参数模型的数据和临床数据的对比，验证了脑循环模型的正确性，并对时域状况进行了分析．根据脑循环集中参数模型对脑部血液循环的代偿功能和其对单侧血液参数的影响进行研究，并与临床数据结合讨论这种代偿功能对输入阻抗的影响．