主左冠状动脉内镜上的计算流体动力学分析:应用数学的应用
Salman Akhtar1, Zahir Hussain2, Hassan Ali Ghazwani3
1Department of Mathematics, Quaid-i-Azam University 45320, Islamabad, 44000, Pakistan.
Heliyon
|March 5, 2024
概括
计算流体动力学模拟了在以导管为基础的干预期间的冠状动脉血流. 这项研究模拟了通过狭窄的动脉的血流,揭示了堵塞附近的动荡效应,这些影响会下游溶解成层状流.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 心血管研究研究心血管研究
- 计算流体动力学的流体动力学.
背景情况:
- 冠状动脉疾病需要诸如导管和气球血管整形等干预措施.
- 精确的血流动力学建模在狭窄的动脉中对于程序的成功至关重要.
研究的目的:
- 通过对称的斑块出现 (缩小) 的冠状动脉段数值模型血流.
- 在狭窄区域内的导管和气球干预期间分析流体动力学.
主要方法:
- 使用开放FOAM工具箱利用计算流体动力学 (CFD).
- 模拟了一个左冠状动脉段 (2mm半径,10mm跨度) 与狭窄 (2mm长,0.82mm高).
- 模拟血液流量 (2.00-2.50毫升/秒) 使用非牛顿式卡森流体模型,结合一个导管 (1毫米直径) 和一个气球 (0.53毫米高).
主要成果:
- 数字模拟生成了网格图案,速度,压力配置文件和流线.
- 在由狭窄管和气球导管形成的狭窄通道中观察到带有流的旋流形状.
- 尽管局部流,但在离开干预区域后,血液流回到了层状状态.
结论:
- 差价合约模型提供了关于冠状动脉干预期间复杂流体动态的见解.
- 了解流动干扰是优化冠状动脉疾病导管治疗的关键.
- 这项研究强调了在狭窄的冠状动脉中进行干预后,从流向层流的过渡.
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