基于个体化逆向工程和双向流固耦合模型的B型主动脉夹层数值模拟血流分析

目的 建立基于个体化逆向工程和双向流固耦合模型的B型主动脉夹层数值模拟模型,探讨计算流体力学技术在主动脉夹层重塑研究中的应用价值.方法 获取北京大学人民医院血管外科B型主动脉夹层患者手术前、第一破口封堵后1周、第一破口封堵后6年和远端破口封堵后3个月的4次CT检查资料,使用Mimics逆向工程重建主动脉夹层三维模型,经Geomagic平滑化后运用ANSYS流体力学模块构建基于双向流固耦合模型进行主动脉夹层血流动力学数值模拟.分析血流动力学参数与主动脉夹层重塑之间的关系.结果 成功建立基于个体化逆向工程和双向流固耦合模型的B型主动脉夹层数值模拟模型.主动脉弓远段与胸降主动脉连接处大弯侧存在血流压强峰值区.主动脉夹层假腔的壁应力远高于真腔,壁应力峰值分布在假腔的边缘处及破口附近.成功封堵第一破口后,夹层假腔流线明显减少,剩余腹主动脉下段残余假腔血流自左髂总动脉破口逆行向上灌注,并于假腔顶部形成涡流,有利于夹层血栓化重塑.第二破口位置残留假腔压力持续高于真腔,与动脉瘤形成相关.结论 基于逆向工程个体化设计的双向流固耦合主动脉夹层数值模拟模型能够揭示B型主动脉夹层相对真实的血流动力和管壁应力特征.