墙壁对脉动性流量的效应在一个全尺寸的,患者特有的脑动脉瘤模型:粒子图像速度测试实验
Ryuhei Yamaguchi1, Muhamed Albadawi2, Nadia Shaira Shafii3
1Institute of Fluid Science, Tohoku University, 2-1-1 Katahira, 980-8577 Miyagi, Japan.
Medical engineering & physics
|July 23, 2025
概括
弹性脑动脉瘤壁的遵守显著影响血液动力学. 在可变形模型与刚性模型相比,观察到下壁剪切应力梯度和动动能,澄清了复杂的效应.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 流体动力学 流体动力学
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 大脑动脉瘤的血液动力学是复杂的,受脉动流和血管变形的影响.
- 壁服从在动脉瘤进展中的作用需要进一步研究.
- 之前的研究对直角平面上的流体结构缺乏清晰度.
研究的目的:
- 为了研究弹性壁对脑动脉瘤血动力学的影响.
- 为了比较可变形与不可变形动脉瘤模型中的血液动力学因素.
- 为了澄清中脑动脉分支动脉瘤中介和直角平面上的流体结构.
主要方法:
- 使用弹性体制造一个全尺寸的动脉瘤幻影.
- 通过调整周围的流体来比较刚性和弹性墙壁模型.
- 使用二维粒子图像速度计进行血液动力学测量.
- 在脉冲性流动过程中量化流速,壁切应力 (WSS),WSS梯度 (WSSG) 和动动能 (TKE).
主要成果:
- 墙面剪切应力梯度 (WSSG) 在中间平面较直角平面较小.
- 动动能 (TKE) 在可变形模型中低于在非可变形模型中.
- 在弹性和刚性动脉瘤模型之间观察到血液动力学因素的显著差异.
结论:
- 动脉瘤壁的遵守在调节血液动力学因素方面发挥着至关重要的作用.
- 弹性降低了乱的动能,可能会影响动脉瘤的进展.
- 这些发现澄清了壁面服从和脑动脉瘤血动力学之间的复杂相互作用.
