中文

破裂与未破裂颅内动脉瘤中流动涨落的比较研究:一种格子 Boltzmann 研究

流体动力学 2023-06-05 v1

摘要

流动涨落近来已成为理解颅内动脉瘤破裂风险的一种有前景的血流动力学指标。文献中若干研究利用既有的计算流体动力学工具报道了相应的流动不稳定性。在本研究中,采用高分辨率格子 Boltzmann 方法模拟,使用牛顿或非牛顿流体模型于患者特异性颅内动脉瘤中考察流动涨落的发生。通过计算功率谱密度、本征正交分解、谱熵以及速度涨落的涨落动能来量化流动不稳定性。此外,将这些血流动力学参数在破裂与未破裂动脉瘤之间进行比较。我们的模拟揭示,破裂动脉瘤中经由瘤颈的脉动流入受到流体动力不稳定性影响,从而在全部心动周期内于破裂位置附近引发高频涨落。在其他位置,流动不稳定性仅在减速阶段被观测到;通常,涨落于收缩期峰值之后方才在此出现,逐渐衰减,并在舒张期恢复至原本的层流脉动状态。在未破裂动脉瘤中,牛顿与非牛顿结果仅存极小差异。在破裂病例中,采用非牛顿模型导致动脉瘤囊内涨落显著增强。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.01447,
  title  = {Comparative study of flow fluctuations in ruptured and unruptured intracranial aneurysms: A lattice Boltzmann study},
  author = {Feng Huang and Seyed Ali Hosseini and Gabor Janiga and Dominique Thévenin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.01447},
  year   = {2023}
}