颈动脉分叉血流动力学分析:CT影像与有限元模拟

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"基于CT影像的颈动脉分叉血流动力学特性分析 (2014年)" 这篇2014年的研究论文详细探讨了颈动脉分叉处的血流动力学特性,通过利用计算机断层扫描(CT)影像数据来构建血管几何模型,并运用ANSYS有限元软件进行血流速度和压力分布的计算。这项研究的主要目标是对颈动脉的血流动力学特征进行深入理解,特别是关注剪切应力、血流速度场、涡流形成以及血管阻力等方面。 首先,研究者构建了实际病人的颈动脉分叉模型,这使得他们能够模拟真实情况下血液流动的情况。他们特别关注了颈动脉剪切应力,这是一种由于血液流动而对血管壁产生的机械应力,它在心动周期的不同阶段有着显著的变化。剪切应力的大小与动脉硬化、血栓形成等血管疾病的发生密切相关。 其次,通过对颈动脉窦部血流速度场随时间变化的分析,研究揭示了这一区域血流的动态特性。颈动脉窦是颈总动脉、颈内动脉和颈外动脉的交汇处,其血流特性直接影响到整个颈部血管系统的健康。 再者,研究还探讨了涡流的形成特点。涡流在颈动脉窦部下方附近容易出现,这可能会导致局部低剪切应力区,从而增加动脉粥样硬化的风险。涡流的存在也是血流动力学复杂性的体现,可能影响血液成分的输送和血管壁的稳定性。 此外,对于颈总动脉、颈内动脉和颈外动脉的血流阻力变化进行了分析。结果显示,在心脏收缩期的早期,动脉阻力会急剧上升,这可能是由于血液快速推动和血管壁的瞬间反应造成的。 该研究通过数值仿真提供了对颈动脉血流动力学的深入见解,这些发现对于理解和预防颈动脉疾病,如颈动脉狭窄、动脉硬化等,具有重要的理论指导意义。研究者张耀楠、李艳和康雁通过这篇论文,为颈动脉血管疾病的预防和治疗提供了新的科学依据,并为未来相关研究开辟了新的方向。