基于CT影像的肺动脉及其分支血流动力学数值研究

作者：张文普 阚丽丽 王丽华 Wen-pu Li-li Li-h...影像数据右肺动脉肺动脉分支血流动力学参数数值研究imagebasedpulmonaryartery主肺动脉肺动脉压力肺动脉高压收缩期左肺动脉叶间动脉心动周期血流动力学环境三维几何模型计算流体力学壁面剪切应力显著性差异

摘要：目的:定量研究肺动脉(PA)内的血流动力学环境,寻求其与肺动脉高压(PAH)发生、发展的关联.方法:结合临床测得的血流动力学参数和CT影像数据,对肺动脉及其分支进行三维重建,获得真实的肺动脉及其分支的三维立体几何结构;针对重建后的肺动脉及其分支的三维几何模型,主肺动脉入口条件采用Womersley脉动速度分布,进行了计算流体力学(CFD)数值模拟,求解了心动周期内肺动脉及其分支内的血流动力学参数,分析了心动周期内不同时期的流场、压力和壁面剪切应力的变化情况,及其对生理过程的影响.结果:仿真计算表明,正常成人在心脏收缩期,主肺动脉及左、右肺动脉分支压力均较舒张期高,收缩期右肺动脉压力明显高于左肺动脉,右叶间动脉压力较左侧高;主肺动脉及左、右肺动脉内的流速有显著性差异,右肺动脉远端流速远大于左肺动脉;在收缩期,右肺动脉分叉前近端血流形成高壁面剪切力场.结论:右肺动脉近端和右叶间动脉是承受压力较大,最早出现改变的阶段,对于早期肺动脉高压的诊断,应着眼于此段动脉的形态及功能改变.

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