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     人體升主動脈處在生物組織(主要是心肌)環(huán)境中,其一端連接著心臟,負責(zé)把血液運輸?shù)缴眢w各個部分,其內(nèi)流動的血液具有流速快,壓力大的特點,同時血管又是軟物質(zhì),具有彈性大,易變形的特點,故血液在流動時會引起血管壁的變形.

      本次采用COMSOL建立了血管網(wǎng)絡(luò)的模型并進行流-固耦合分析,最后得到了血管工作狀態(tài)下的壓強,變形以及血液流動速度分布.血管網(wǎng)絡(luò)模型包含血液,血管和心肌三個組成部分,假定材料呈非線性,并使用超彈性模型,血液的壓強迫使血管壁變形,而同時心肌支撐著血管壁并限制其變形.計算網(wǎng)格采用自由四面體網(wǎng)格,計算時間長度為1秒.完整的分析包含相耦合的兩個不同過程:第一步為瞬態(tài)分析,計算血液中的速度場和壓力分布(時間和空間上可變)的流體動力學(xué)分析;第二步為穩(wěn)態(tài)研究,利用第一步的計算結(jié)果來計算心肌組織和動脈血管變形的機械分析.計算結(jié)果給出了動脈壁及分支血管壁的位移和應(yīng)力分布,該研究可以評估主動脈中存在一定變形時主動脈衰竭的風(fēng)險.

入口處血流壓力變化：    

動脈管和心肌的簡化幾何：

通過改變動脈壁屬性，模擬各類病變對動脈流體動力學(xué)的影響，評估主動脈衰竭的風(fēng)險.