窦部结构对静脉瓣膜血流动力学功能影响的数值仿真研究

Effects of Sinus Structure on Hemodynamics of Venous Valves:A Numerical Simulation Study

二维码有效期 120s

摘要目的构建包含静脉窦以及不包含静脉窦的两种不同结构的静脉模型,利用流固耦合仿真研究静脉窦结构对于下肢静脉系统血液流动的影响,分析静脉窦结构在静脉瓣开闭过程中的作用.方法基于超声图像和动物解剖图像,使用建模软件建立两种不同结构的静脉系统三维几何模型,通过浸没边界法完成静脉瓣膜的流固耦合仿真,以获取瓣膜形态变化和流线分布、壁面剪切力分布、Q准则强度分布等血流动力学参数.结果带窦模型的瓣膜几何开口面积大于无窦模型.血液流线的分布证明了窦区涡流与血管内螺旋流的存在.同端的静脉瓣对上呈现不对称的壁面剪切力分布,带窦模型静脉瓣背面的高壁面剪切力区域和远、近心端瓣膜间的Q准则强度均小于无窦模型.结论静脉窦结构有助于静脉瓣膜的打开,对螺旋流动有一定的削弱作用,但螺旋流动模式有利于静脉窦区涡流的产生.静脉窦对静脉系统中的血流动力学有着重要影响,在静脉瓣的研究中应将静脉窦结构作为不可或缺的部分.

作者李杰 ^[1] 黎健明 ^[2] 王志红 ^[3] 党一平 ^[4] 王盛章 ^[5] 学术成果认领

作者单位复旦大学工程与应用技术研究院,生物医学工程技术研究所,上海 200433 ^[1] 复旦大学航空航天系,生物力学研究所,上海 200433 ^[2] 南开大学医学院,天津 300071 ^[3] 华中科技大学同济医学院附属协和医院血管外科,武汉 430022 ^[4] 复旦大学工程与应用技术研究院,生物医学工程技术研究所,上海 200433;复旦大学航空航天系,生物力学研究所,上海 200433 ^[5]

关键词静脉正交静脉瓣膜静脉窦流固耦合仿真血流动力学 vein orthogonal venous valve venous sinus fluid-structure interaction(FSI)simulation hemodynamics

分类号 R318.01

栏目名称

心血管

DOI 10.16156/j.1004-7220.2025.01.004

发布时间 2025-03-24