医用生物力学
醫用生物力學
의용생물역학
JOURNAL OF MEDICAL BIOMECHANICS
2014年
6期
511-516
,共6页
王辉昊%陈博%詹红生%李玲慧%杜国庆%石印玉
王輝昊%陳博%詹紅生%李玲慧%杜國慶%石印玉
왕휘호%진박%첨홍생%리령혜%두국경%석인옥
颈椎%椎动脉%有限元分析%流固耦合%生物力学
頸椎%椎動脈%有限元分析%流固耦閤%生物力學
경추%추동맥%유한원분석%류고우합%생물역학
Cervical spine%Vertebral artery%Finite element analysis%Fluid-structure interaction%Biomechanics
目的 建立椎动脉(vertebral artery,VA)流体有限元模型,进行流固耦合计算,以深入了解颈椎活动与VA血流流体力学之间生物力学关系.方法 基于正常人颈椎(C0 ～ T1)及双侧椎动脉三维有限元模型,模拟颈椎前屈、后伸、左右侧弯、左右旋转,观察颈椎活动对VA血管壁应力的影响,并通过流固耦合计算血管壁与流体相互作用,获取血流动力学参数.结果 颈椎活动过程中,VA血管壁的最大应力通常集中在两侧C2横突孔处(入颅方向的第2个弯曲),后伸和侧弯较旋转活动时血管壁最大应变最为明显,应变比值分别为23.04％和35.5％.侧弯活动时,血管最大应力位于对侧横突孔;旋转活动时,血管应变位于同侧横突孔.颈椎活动度方面,最低流速值几乎均出现在生理活动范围的30％ ～ 40％.颈椎前屈、后伸活动时,双侧VA流速-时间变化曲线相似,且在0.5s内,都完成了2次流速增减的循环.侧弯时,同侧VA的波峰和波谷早于对侧VA出现;而旋转时,同侧VA的波峰和波谷晚于对侧VA出现.结论 双侧VA血管壁所受应力特点、血流速-时间变化曲线等结果能与其他实验结果相互验证,并能合理解释相关临床现象.建立的VA模型将为VA相关疾病研究提供较理想的平台.
目的 建立椎動脈(vertebral artery,VA)流體有限元模型,進行流固耦閤計算,以深入瞭解頸椎活動與VA血流流體力學之間生物力學關繫.方法 基于正常人頸椎(C0 ～ T1)及雙側椎動脈三維有限元模型,模擬頸椎前屈、後伸、左右側彎、左右鏇轉,觀察頸椎活動對VA血管壁應力的影響,併通過流固耦閤計算血管壁與流體相互作用,穫取血流動力學參數.結果 頸椎活動過程中,VA血管壁的最大應力通常集中在兩側C2橫突孔處(入顱方嚮的第2箇彎麯),後伸和側彎較鏇轉活動時血管壁最大應變最為明顯,應變比值分彆為23.04％和35.5％.側彎活動時,血管最大應力位于對側橫突孔;鏇轉活動時,血管應變位于同側橫突孔.頸椎活動度方麵,最低流速值幾乎均齣現在生理活動範圍的30％ ～ 40％.頸椎前屈、後伸活動時,雙側VA流速-時間變化麯線相似,且在0.5s內,都完成瞭2次流速增減的循環.側彎時,同側VA的波峰和波穀早于對側VA齣現;而鏇轉時,同側VA的波峰和波穀晚于對側VA齣現.結論 雙側VA血管壁所受應力特點、血流速-時間變化麯線等結果能與其他實驗結果相互驗證,併能閤理解釋相關臨床現象.建立的VA模型將為VA相關疾病研究提供較理想的平檯.
목적 건립추동맥(vertebral artery,VA)류체유한원모형,진행류고우합계산,이심입료해경추활동여VA혈류류체역학지간생물역학관계.방법 기우정상인경추(C0 ～ T1)급쌍측추동맥삼유유한원모형,모의경추전굴、후신、좌우측만、좌우선전,관찰경추활동대VA혈관벽응력적영향,병통과류고우합계산혈관벽여류체상호작용,획취혈류동역학삼수.결과 경추활동과정중,VA혈관벽적최대응력통상집중재량측C2횡돌공처(입로방향적제2개만곡),후신화측만교선전활동시혈관벽최대응변최위명현,응변비치분별위23.04％화35.5％.측만활동시,혈관최대응력위우대측횡돌공;선전활동시,혈관응변위우동측횡돌공.경추활동도방면,최저류속치궤호균출현재생리활동범위적30％ ～ 40％.경추전굴、후신활동시,쌍측VA류속-시간변화곡선상사,차재0.5s내,도완성료2차류속증감적순배.측만시,동측VA적파봉화파곡조우대측VA출현;이선전시,동측VA적파봉화파곡만우대측VA출현.결론 쌍측VA혈관벽소수응력특점、혈류속-시간변화곡선등결과능여기타실험결과상호험증,병능합리해석상관림상현상.건립적VA모형장위VA상관질병연구제공교이상적평태.
