颈动脉斑块的流固耦合数值模拟

目的 提出一种基于真实颈动脉狭窄患者的双向流固耦合计算方法,用于分析不同类型颈动脉斑块在病变处的血流动力学参数以及斑块自身的变形和应力变化.方法 对颈动脉中度狭窄病人CT血管造影数据进行3D建模,分离出颈动脉血管壁模型和斑块模型,并进行瞬态流固耦合计算.模拟颈动脉粥样硬化的早期到形成斑块,将斑块类型分为增厚斑块、脂质斑块、混合斑块和钙化斑块,其中增厚斑块视为无斑块的情况,代表血管内膜-中膜的增厚,并对不同斑块类型的狭窄颈动脉进行对比分析.结果 不同类型斑块对整体血流流动影响不大,但是脂质斑块病变处的壁面剪切应力低于其余斑块;以增厚斑块作为对照,斑块出现会抑制动脉的扩张,其中脂质斑块最为明显;钙化斑块有最高的平均结构应力,相反脂质斑块平均结构应力则是最低.结论 本文所提出的计算方法能够同时对流体和固体区域进行分析.研究结果有助于更好理解不同斑块类型对于颈动脉病变处的影响.