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摘要由于生产力的发展，人们的物质条件更为丰富多样，生活方式习惯的变化，以及医疗科技的进步，心血管疾病的检出率逐年增高，其中B型主动脉夹层是其中具有代表性的心血管疾病。B型主动脉夹层发生在降主动脉，血管内膜被撕裂形成破口，撕裂的内膜将正常血管一分为二，形成真腔与假腔两个血流腔道。目前针对B型主动脉夹层的大量研究中，对主动脉夹层的长期演变机理及其对心血管病变的影响大多依赖临床数据收集，无法进行有效的推断和预防。大量研究表明血流动力学与B型主动脉夹层的发生发展有着密切的联系。利用计算机数值仿真模拟血液流体力学分析是探讨血流动力学在B型主动脉夹层发生发展治疗中的重要研究手段，但根据人体CT扫描图像进行B型主动脉夹层三维建模的难度较大。针对目前研究的B型主动脉夹层三维仿真模型种类单一、结构简单、无法代表真实人体血管的情况，本文基于真实的B型主动脉夹层患者CT医学影像资料，利用医学图像提取软件Mimics，采用布尔运算的图像差值算法，实现了三维模型的空腔化以及种类的多样化，建立了正常主动脉血管模型、术前两破口以及以三破口为代表的多破口模型、术后封堵近端破口模型以及封堵远端破口模型，共五种三维仿真模型。在研究探讨了血液流场数值计算以及有限元边界加载的基础数学模型理论的基础上，利用流体力学有限元仿真分析软件对建立的五种模型进行流速流线、壁面压强及壁面剪切应力的分析。<br>　　本文的研究成果如下:<br>　　(1)提出了基于真实CT医学影像资料的布尔运算图像差值算法的三维建模及仿真技术，该技术可实现CT医学影像的仿真模型构建及模型的空腔化。利用伯努利原理验证其有限元仿真的结果，证明了利用Mimics软件基于真实CT医学影像资料构建三维模型的可行性、真实性以及有限元仿真的可靠性。<br>　　(2)两破口以及多破口的术前B型主动脉夹层有限元仿真结果表明，易在假腔的近端破口处形成紊乱的涡流，会继续撕裂近端破口，且主动脉血管入口速度越大越容易形成紊乱的涡流。而真腔中不会出现紊乱的流线，血流流线平顺规则。<br>　　(3)两破口与多破口的B型主动脉夹层有限元仿真分析发现，多破口的主动脉夹层的真假腔的流速差、壁面压强差较小，壁面剪切应力分布更均匀;两破口B型主动脉夹层真假腔的流速差、壁面压强差较大，壁面力学载荷分布不均匀，假腔会持续挤压真腔，使真腔进一步变窄，导致假腔扩大或形成新的破口，即两破口B型主动脉夹层有向多破口B型主动脉夹层发展的趋势。<br>　　(4)针对典型的两破口B型主动脉夹层，分别通过有限元分析封堵近端破口以及远端破口两种方案。结果表明应优先选择封堵近端破口，封堵近端破口后假腔内的壁面压强以及壁面剪切应力均降低，有助于使假腔隔离并血栓化，改善恢复真腔的供血功能。而封堵远端破口，虽然假腔内无法形成血流通路，但导致假腔内压强增大，有扩大假腔形成新的破口的风险。