腦動脈瘤血液動力學(xué)的格子Boltzmann模擬.pdf

1、在心腦血管疾病中，腦動脈瘤由于很高的發(fā)病率和死亡率受到人們的廣泛關(guān)注。血管內(nèi)支架介入治療技術(shù)的臨床運用，成為了腦動脈瘤治療的新亮點。目前普遍認為導(dǎo)致動脈瘤生長乃至破裂的一個主要因素是血液動力學(xué)機制。隨著對血液動力學(xué)機制的認識更加深入，通過數(shù)值模擬研究支架的特征如支架形狀、孔隙率等對腦動脈瘤血液動力學(xué)的影響成為了一個研究熱點。
　　 格子Boltzmann方法(LBM)是近年來迅速發(fā)展的一種求解流體問題的數(shù)值模擬新方法，具有許多傳

2、統(tǒng)數(shù)值方法沒有的優(yōu)點，如程序簡潔、易于處理復(fù)雜邊界、并行效率高等，因而易于模擬復(fù)雜流動，例如多孔介質(zhì)流、多相流、化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)等。將LB方法與血流問題結(jié)合已被證實是一種有效的方法，國內(nèi)外有學(xué)者利用LB方法研究支架對動脈瘤血液動力學(xué)的影響，但是對于支架網(wǎng)孔尺寸為多少時瘤內(nèi)恰好沒有漩渦，以及支架對腦動脈瘤側(cè)支血管血液循環(huán)的影響這些與實際臨床治療相關(guān)的問題研究較少。本文利用格子Boltzmann方法針對這些問題進行研究。
　　 本文對二

3、維情形的腦動脈瘤及側(cè)支細小血管內(nèi)的血流情況進行模擬，利用D2Q9模型，假設(shè)血液為牛頓流體，分析支架對腦動脈瘤血液動力學(xué)的影響。首先，討論植入前后不同的動脈瘤瘤內(nèi)血流的變化，證實了支架的置入使瘤內(nèi)血流速度明顯減小，渦運動明顯減弱。其次，對于不同直徑的動脈瘤以及不同大小的瘤口，模擬并討論了支架網(wǎng)孔的尺寸恰好使瘤內(nèi)沒有漩渦的臨界值。最后，由于真實的動脈瘤往往發(fā)生在血管交叉處，且顱內(nèi)小血管對支架植入更敏感，更易引起血管內(nèi)膜增生，因此需要考慮動脈