张明子
- 作品数：2 被引量：1H指数：1
- 供职机构：北京工业大学更多>>
- 发文基金：北京市自然科学基金国家教育部博士点基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生更多>>
- 基于格子Boltzmann方法的体肺分流术血流动力学几何多维度数值研究被引量：1
- 2013年
- 目的利用基于时间步耦合的几何多维度方法,模拟单心室疾病体肺分流术后的血流动力学,得到搭桥管局部三维流场和手术前后整体血流动力学信息。方法首先,通过术前的心血管集中参数模型(0D)和手术搭桥管三维模型(3D)建立0D-3D耦合的多维度血流动力学模型,并讨论模型0D-3D交界面耦合条件及时间步耦合算法;其次,实现了基于格子Boltzmann方法的3D计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)和0D集中参数模型耦合求解的多维度仿真;最后,通过多维度模型与术前集中参数模型的结果对比手术前后血流动力学变化。结果多维度仿真得到了术后心血管整体血流动力学改变和手术局部的三维流场信息,模拟结果显示肺循环分流比由术前32.21%提高至57.8%。结论体肺分流术中植入连接体循环和肺循环的搭桥管能够有效增加单心室病人肺循环的供血;几何多维度仿真能够有效模拟心血管整体血流动力学改变和所关心部位的三维流场信息,对心血管临床术前规划有重要意义。
- 张明子刘有军谢进生赵夕任晓辰白帆丁金立
- 关键词：格子BOLTZMANN方法计算流体力学血流动力学
- 改良B-T手术不同搭桥方式的血流动力学比较
- 2014年
- 目的通过数值模拟的方法对比分析端对边(end-to-side,ETS)与边对边(side-to-side,STS)两种不同搭桥方式的改良B-T手术(modified blalock-taussig shunt,MBTS)对血流动力学的影响,为临床治疗单心室心脏缺陷综合征提供参考。方法采集单心室心脏缺陷综合征病人的医学图像,重建病人心脏真实的几何模型;基于虚拟手术操作系统模拟手术过程;采集病人的生理数据,建立病人的集中参数模型(lumped parameter model,LPM);通过LPM计算提供计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真模型的近生理边界条件;利用有限体积法对模型进行数值仿真。结果分别获取了ETS模型和STS模型的血液流速以及壁面切应力分布。ETS模型和STS模型的吻合口部位振荡剪切系数(oscillatory shear index,OSI)分别为3.058×10-3和13.624×10-3,能量损失分别为116.5和94.8 mW,右、左肺动脉流量比RRPA/LPA分别为0.8和1.72。结论两个模型的能量损失相差不大,对手术的影响相对较小。STS搭桥方式左右肺动脉流量分布均匀,吻合口位置OSI值较小,优于ETS搭桥方式,应着重考虑。本研究为临床治疗单心室心脏缺陷综合征提供重要的理论支持和参考。
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- 关键词：血流动力学计算流体动力学切应力能量损失
