腦動脈瘤血液動力學的格子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注。血管內支架介入治療技術的臨床運用，成為了腦動脈瘤治療的新亮點。目前普遍認為導致動脈瘤生長乃至破裂的一個主要因素是血液動力學機制。隨著對血液動力學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、易于處理復雜邊界、并行效率高等，因而易于模擬復雜流動，例如多孔介質流、多相流、化學反應系統(tǒng)等。將LB方法與血流問題結合已被證實是一種有效的方法，國內外有學者利用LB方法研究支架對動脈瘤血液動力學的影響，但是對于支架網(wǎng)孔尺寸為多少時瘤內恰好沒有漩渦，以及支架對腦動脈瘤側支血管血液循環(huán)的影響這些與實際臨床治療相關的問題研究較少。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支細小血管內的血流情況進行模擬，利用D2Q9模型，假設血液為牛頓流體，分析支架對腦動脈瘤血液動力學的影響。首先，討論植入前后不同的動脈瘤瘤內血流的變化，證實了支架的置入使瘤內血流速度明顯減小，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，且顱內小血管對支架植入更敏感，更易引起血管內膜增生，因此需要考慮動脈