鎖骨下動脈、頸總動脈和椎動脈分叉處血流動力學數值模擬

趙洪明，彭紅梅，張東威，陳陽

1.內蒙古民族大學數理學院，內蒙古通遼028043；2.內蒙古民族大學附屬醫院神經內科，內蒙古通遼028000

前言

鎖骨下動脈（左）和頸總動脈起于主動脈弓形成分叉，頸總動脈是頭頸部的主要供血干道之一，走行于頸椎外側。椎動脈發起于鎖骨下動脈首段，走行于椎間孔內，也是顱內供血的主要動脈干道。由于鎖骨下動脈、頸總動脈和椎動脈分叉相鄰，使得頸總動脈與椎動脈起始處血流環境復雜，容易形成血細胞、脂類顆粒等堆積產生粥樣斑塊，進而堵塞血管，影響大腦供血，使腦卒中等缺血性腦血管疾病發病風險提高［1-2］。因此，為了有效幫助研究人員和醫務人員清楚地了解鎖骨下動脈、頸總動脈和椎動脈分叉處的血流狀況，本文應用計算流體力學方法對鎖骨下動脈、頸總動脈和椎動脈分叉處的血流動力學特性進行數值模擬，分析鎖骨下動脈、頸總動脈和椎動脈分叉處發生粥樣斑塊病變的血流動力學原因。采用內蒙古民族大學附屬醫院神經內科提供的二維CT 數據，利用醫學建模軟件MIMICS 20.0 進行血管重建，得到便于觀察的、可以縮放和切割的三維血管幾何模型，并經過網格劃分及邊界條件設置后導入計算流體力學軟件FLUENT 14.5 中進行數值模擬。觀察鎖骨下動脈、頸總動脈和椎動脈分叉處的血液在不同入口速度情況下的血液流場分布、血液壓力分布和血管壁面切應力分布等血流動力學特性，分析鎖骨下動脈、頸總動脈和椎動脈分叉處發生粥樣斑塊病變的血流動力學原因，對鎖骨下動脈、頸總動脈和椎動脈分叉處血管堵塞引起的大腦缺血和左上肢的缺血癥狀的預防和臨床診治提供幫助［2］。……