动脉硬化仿真模拟分析

目的:通过对血管中血液流动对血管的影响及血液内低密度脂蛋白(sLDL)微粒行为的模拟分析,研究动脉粥样硬化产生的血流动力学原因.方法:第一步,使用流体力学软件CFD,建立动脉血管弯曲分叉仿真模型;第二步,分析血液流动特性,跟踪血液中15.25纳米尺度范围类的sLDL粒子在动脉分又模型中的流体力学行为,研究sLDL在血液流速稳定下在血管中的空间分布及流场特征分布.结果:血管起始段出现压强很高的区域.在动脉血管弯曲内侧处及分岔处的分支外侧血液流动较慢,并且在这些部位出现压强较高的区域.在血管弯曲外侧处及分岔点处,sLDL与血管壁发生碰撞的几率较其它位置较高,粒子在血管上沉积高发区域在这些部位呈癍块状分布.讨论及结论:在血管起始段的高压,可能是导致这一部分血管损伤,并进而引起动脉硬化形成的主要原因;在动脉血管弯曲外侧处及分岔点处出现的高压低速血流分布,一方面增大了血液中包括sLDL粒子在内的致病因子与血管壁的接触时间,另一方面则引起这些部位血清的侧漏加强,出现所谓的'浓度极化'现象,从而导致这些部位出现高浓度的sLDL分布,增大sLDL粒子与血管壁的接触几率;粒子在血管上沉积高发区域往往存在于动脉血管分岔点处,而在血管弯曲外侧处也有较高几率沉淀,呈斑状分布;长期性轻微性振动的剪切压力的作用使多数血管内皮细胞性质改变.促进动脉硬化形成.在动脉血管起始段、弯曲处及分岔点处血液的高压低速分布、sLDL粒子的高沉积率及低剪切应力等是动脉硬化产生及演化的重要因素.

The Simulation Analysis of Atherosclerosis*