三維腦動(dòng)脈瘤血流動(dòng)力學(xué)的格子Boltzmann模擬與分析.pdf

1、腦動(dòng)脈瘤是一種廣泛存在的腦血管疾病,由于其破裂后具有較高的致死率和致殘率,因此具有較高的危險(xiǎn)性。目前,支架置入術(shù)被視為一種較有前景的腦動(dòng)脈瘤介入治療方法。血流動(dòng)力學(xué)機(jī)制被普遍認(rèn)為是影響動(dòng)脈瘤的發(fā)生、生長(zhǎng)及破裂的主要因素之一,因此國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者通過研究動(dòng)脈瘤內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)特征來探索動(dòng)脈瘤的病理機(jī)制及治療機(jī)理。
　　另一方面,作為一種新興的流場(chǎng)模擬方法,格子Boltzmann方法(LBM)具有編程簡(jiǎn)單、天然并行性、易于處理復(fù)雜邊界等優(yōu)點(diǎn)

2、,因而成為模擬復(fù)雜流動(dòng)的有力工具。本文我們利用LBM的天然并行性優(yōu)勢(shì),通過CUDA平臺(tái)實(shí)現(xiàn)三維腦動(dòng)脈瘤模擬仿真的并行化。
　　本文利用D3Q19模型對(duì)三維的直血管和彎曲血管腦動(dòng)脈瘤的血流動(dòng)力學(xué)進(jìn)行并行化模擬,探討非牛頓效應(yīng)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響。首先,對(duì)比支架置入前后的動(dòng)脈瘤內(nèi)的血流變化,觀察牛頓模型和非牛頓模型的差異,證實(shí)了支架置入后動(dòng)脈瘤內(nèi)流動(dòng)速度明顯減弱,渦運(yùn)動(dòng)明顯被削弱;同時(shí)發(fā)現(xiàn)了非牛頓效應(yīng)有削弱瘤內(nèi)血液流動(dòng),減弱運(yùn)動(dòng)的作用。