螺旋型人工血管内的血流动力学数值模拟

摘要

针对过低的壁面剪切应力(WSS)会引起小口径人工血管移植后发生再狭窄的问题,探讨了旋动流对WSS等血流动力学因素的影响,构建了螺旋型人工血管与宿主血管的端侧吻合模型,通过有限元数值模拟证实了旋动流的形成,并探讨了吻合角、螺旋半径、螺距等参数对模型脚趾处(易发内膜增生部位)WSS的影响。结果表明:吻合角较小(30°)时,1个周期内的时均壁面剪切应力(TAWSS)最低值为1.2 Pa,高于吻合角为45°和60°时的0.3和0.4 Pa;螺旋半径分别为1.0、1.5、2.0 mm时,TAWSS最低值分别为0.69、0.68、1.06 Pa,较大螺旋半径对提升WSS更有利;螺距从96 mm逐步降低为48、32 mm时,TAWSS最低值从0.77 Pa逐步提升到1.06、1.30 Pa,螺距较小时TAWSS最低值相对较高。