基于流固耦合理论介入术后假性动脉瘤形成力学机理分析

来源：计算力学学报杂志2025年第6期北京时间：

作者：李凤琴,白华龙,张兆军,郭攀,王连才,武文华,于申

单位：黄河水利职业技术大学 土木与交通工程学院, 开封 475004,郑州大学第一附属医院血管及血管内外科, 郑州 450001,青岛理工大学 理学院, 青岛 266520,郑州大学 橡塑模具国家工程研究中心, 郑州 450001,郑州大学 橡塑模具国家工程研究中心, 郑州 450001,大连理工大学 工程力学系 工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工程力学系 工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室, 大连 116024

摘要：基于流固耦合理论,采用有限元方法对介入术后假性动脉瘤形成的力学机理进行分析。首先,构建介入术后吻合口附近分层血管几何模型。然后,采用流固耦合方法计算3个心动周期内血流在血管内流动的过程。最后,根据计算结果对血液黏度及补片弹性模量对心动周期内血液压力、壁面切应力、血管壁位移和血管壁应力的影响进行分析。结果表明,分层血管几何模型可以更好地模拟血管真实情况,吻合口附近观察点壁面切应力、流体压力、血管壁位移均随着血液黏度增大而增大,而补片弹性模量仅影响吻合口附近壁面剪切应力。综上所述,血液压力、血管壁面切应力、管壁位移和壁内应力均与血流速度正相关,并跟血液黏度有关。因此,介入术后建议注意饮食,控制血液黏度,防治假性动脉瘤的发生。另外,补片弹性模量虽然对血管壁位移影响较小,但可以通过降低生物补片的弹性模量,增加补片与血管之间的顺应性,从而降低血流速度,减少术后假性动脉瘤形成的可能性。

关键词：流固耦合,血管几何模型,补片,假性动脉瘤,

基金资助：河南省医学科技重点项目(SBGJ202002035);河南省科技厅(212102310895);河南省高等学校重点科研项目(21A130004);国家自然科学基金(81870369);山东省自然科学基金博士基金(ZR2018BA017)资助项目