病变血管内血流分布模型的研究进展.pdf

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1、第26卷第1期系统仿真学报◎V1．26No．12014年1月JournalofSystemSimulationJan．．2014病变血管内血流分布模型的研究进展高莲，张榆锋，章克信，许雷，郭剑，施心陵(1．云南大学信息学院电子工程系，昆明650091；2．昆明医学院第二附属医院，昆明650031)摘要：针对动脉狭窄或动脉瘤等病变血管中的血流动力学数值计算研究有助于了解血管内的血流状况、内部压力以及壁面剪切力分布的特点，在血管疾病诊断方法及特征提取研究中具有广泛应用。考虑到病变血管特性、病灶几何形状、尺寸大小及血流分布的计算方法

2、，近年来，研究者们从不同角度提出了多种血流分布模型。对其中的主要研究成果作7一含归纳总结，阐述7各方去的基本原理和处理过程，讨论7各自的优点、存在的局限性及未来可能的发展方向。关键词：血管狭窄；动脉瘤；血流分布；仿真模型中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1004—731X(2014)01．0146—06ResearchProgressofBloodFlowDistributionModelsinDiseasedVesselsGAOLian，ZHANGYu-feng，ZHANGKe-xin，XULei，GUOJi

3、an，SH1Xin—ling(1．DepartmentofElectronicEngineering，InformationSchool，YunnanUniversity，Kunming650091，China；2．TheSecondAfiliatedHospitalofKunmingMedicalCollege，Kunming650031，China)Abstract：Thecomputersimulationstudyofhemodynamicplaysanimportantroleinthefundamentalunde

4、rstandingofthebloodflowconditions，pressuregradient．andwallshearstressdistributioninthestenoticvesselsoraneurysmalarteries．Inrecentlyyears．severa1modelshavebeenreportedforcomputingthevelocitydistributionofthesteadyorpulsatilebloodflowinthestenosedoraneurysmalvesselsa

5、ccordingtotheirdifferentmorphologicalfeature．AgeneralreviewD厂themainsimulationmodelswasproposed,andtheirprinciples,effects,limitationsandpossibledevelopmentsinfuturewerediscussed．Keywords：stenosedvessel；aneurismalartery：bloodflowdistribution；simulationmodel引言基础，决定了信

6、号模型的适用范围；血流速度、压力等血流动力学参数的获得是关键，决定了所获得血流分布的真针对血管狭窄及动脉瘤等病变血管中的血流动力学数实性和可靠性。由于血管的构造和力学性质十分复杂，在值计算模型研究有助于了解血管内的血流状况、内部压力早期研究中为了分析方便，往往将血管看作均质各向同性以及壁面剪切力分布的特点，在血管疾病诊断方法及特征圆柱管1，然后通过解析法[3．5或一维有限元方’7去[求解血提取研究中具有广泛应用_l_。流控制方程得到正常(无病变)血管内血流分布信息。随着研建立病变血管内血流分布模型的一般过程为：抽象化究的不断深

7、入，有研究者根据临床成像设备及解剖统计获血管的病变特征，建立病变血管几何模型，最后计算血流得的真实血管几何参数建立了有个体差异的血管几何模型[7-12]速度、压力等血流动力学参数得到血流分布状况。研究发，并使用计算流体动力学(CFD)等方法获得更真实的血现，病变血管中血流流动状况与血管及其病变组织特性、流分布信息。几何形状、尺寸大小密切相。病变血管的几何模型是综合考虑病变血管特性、病灶几何形状、尺寸大小及血流分布的计算方法，近年来，为了研究狭窄及动脉瘤病收稿日期：2012．06—07修回日期：2012—07—27变血管内血流动

8、力学参数与血管病变程度之间的量化关基金项目：国家自然科学基金项目(61261007)及云南省自然科学基金重点项目(2013FA008)系，研究者们结合病变组织几何模型及流体力学等知识，作者介绍：高莲(1981．)，女，云南人，博士生，研究方向为超声医学提出一系列病变血管内血流