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血流动力学的医学应用与发展被引量：23: 2013年; 血流动力学是指血液在血管系统中流动的力学,主要研究血流量、血流阻力、血压、切应力、扰动流等,以及它们之间的相互关系,对人类生命健康具有重要的影响。血流动力学在血管的弯曲、狭窄、堵塞、分叉以及肿瘤的治疗等方面具有重要的临床研究意义。目前,血流动力学在动脉血管搭桥、冠状动脉狭窄、腹主动脉瘤、动脉粥样硬化、脑动脉肿瘤以及旋动流等方面引起广泛研究。伴随着血流动力学的深入研究,心脑血管的手术规划、介入治疗等得到快速发展,基于血流动力学的临床检测和治疗仪器也越来越多。血流动力学因素,如血管压力、血管阻力、血流量、壁面切应力、血液黏度、流动分离、湍流、涡流等对常见血管疾病以及术后并发症的影响机理正在逐步深入探索之中,并已经取得了一定成果。; 白帆刘有军谢进生丁金立王枫赵夕任晓辰乔爱科; 关键词：血流动力学动脉疾病手术规划介入治疗医疗仪器

数字化全景齿科成像系统中电源系统的设计: 2012年; 目的不同的数字化全景齿科成像系统对电源的要求不尽相同,难以规范化、产品化,故需结合其自身特征设计专用的电源系统。方法首先对数字化成像系统所需供电电压及其硬件电路的物理结构进行分析,然后通过分析AC/DC电源模块、线性稳压器和开关型稳压器的种类、输出纹波、功耗及转换效率等工作特性及应用范围,提出一种开关型稳压电源和线性稳压电源相结合的电源系统设计方案。结果通过AC/DC电源模块、低压差线性稳压器(low dropout regulator,LDO)和开关型稳压器实现了电源的功耗低、发热小、电磁干扰轻、纹波小、重量轻和体积小的设计目标。结论提高了数字化全景齿科成像系统工作的稳定性及系统的整体性能。; 于苒陆建荣刘有军; 关键词：TDI CCD 电源 AC 稳压器

具不同狭窄-吻合口位置关系的冠状动脉搭桥术的血流动力学仿真分析被引量：1: 2013年; 目的通过有限元仿真探索带有辅助搭桥血管模式的冠状动脉搭桥术中,辅助搭桥管吻合口与冠状动脉狭窄处之间的距离对该吻合口及其下游区域的血流动力学影响,为带有辅助搭桥管的新型冠状动脉搭桥术的临床应用提供理论指导。方法利用有限元分析方法,假定血液为不可压缩牛顿流体,建立3种搭桥血管模型,其冠状动脉上吻合口和狭窄的距离分别为0.0045 m、0.006 m和0.009 m。通过仿真结果考察不同模型中的血流速度、壁面切应力等参数的变化。结果吻合口与狭窄处之间的距离不同,冠状动脉血管内的血流动力学参数也不相同。速度方面,心动周期0.09 s时刻L1.5模型中吻合口足跟处轴向截面的最大速度约为0.54 m/s,同时刻L2和L3模型中其最大速度分别为0.45 m/s和0.37 m/s。壁面切应力方面,0.09 s时刻,L1.5模型中吻合口对应面的血管壁上其流动停滞点距离吻合口足跟仅为0.0024 m,同时刻L2和L3模型中其流动停滞点距离足跟处分别为0.0039 m和0.0068 m,长度明显增加。其他时刻流动停滞点分布有相同趋势。结论在实施冠状动脉搭桥术时,吻合口与狭窄处之间保持较大的距离,有利于改善吻合口处的血流动力学环境,降低吻合口处发生再狭窄的可能性。; 王枫刘有军丁金立; 关键词：冠状动脉搭桥血流动力学计算流体力学

中央分流术中血管弹性壁和刚性壁对血管中血流动力学的影响被引量：6: 2013年; 目的通过数值模拟仿真研究中央分流手术(central shunt,CS)的血流动力学环境,并分别研究弹性与刚性血管壁条件对其血管内血流动力学参数分布的影响。方法建立两个理想化的CS搭桥模型,其中一个假设为刚性血管壁,另一个为弹性血管壁。利用有限元方法进行数值计算,其中弹性血管壁模型采用流固耦合方法。结果两个模型中的流速和压力分布总体大致相同。刚性血管壁模型中大约有68.9%血液从主动脉分流进入肺动脉中,弹性血管壁模型中该值增加到了70%。弹性模型和刚性模型中搭桥血管两端的压降分别为7.668 8 kPa和7.222 3 kPa。弹性模型中搭桥管各处的横截面积有一定变化,最大变化率约为2.2%,出现在近心端吻合口处。提取两个模型中的5个关键区域进行壁面切应力比较,其数值差别最多约为16.1%。结论总体来说两个模型的血液流动形态没有大的改变;血管的弹性因素轻微影响了流量的分布和搭桥管两端的压降;搭桥管上血管的弹性对近心段吻合口处的影响高于对远心端吻合口处的影响。在CS术治疗法洛四联症的数值模拟仿真中血管壁为刚性这一假设是可以接受的,而流固耦合的数值模拟将得到更为可信的仿真结果。; 王枫刘有军丁金立白帆赵夕任晓辰; 关键词：法洛四联症流固耦合血流动力学数值模拟

基于格子Boltzmann方法的体肺分流术血流动力学几何多维度数值研究被引量：1: 2013年; 目的利用基于时间步耦合的几何多维度方法,模拟单心室疾病体肺分流术后的血流动力学,得到搭桥管局部三维流场和手术前后整体血流动力学信息。方法首先,通过术前的心血管集中参数模型(0D)和手术搭桥管三维模型(3D)建立0D-3D耦合的多维度血流动力学模型,并讨论模型0D-3D交界面耦合条件及时间步耦合算法;其次,实现了基于格子Boltzmann方法的3D计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)和0D集中参数模型耦合求解的多维度仿真;最后,通过多维度模型与术前集中参数模型的结果对比手术前后血流动力学变化。结果多维度仿真得到了术后心血管整体血流动力学改变和手术局部的三维流场信息,模拟结果显示肺循环分流比由术前32.21%提高至57.8%。结论体肺分流术中植入连接体循环和肺循环的搭桥管能够有效增加单心室病人肺循环的供血;几何多维度仿真能够有效模拟心血管整体血流动力学改变和所关心部位的三维流场信息,对心血管临床术前规划有重要意义。; 张明子刘有军谢进生赵夕任晓辰白帆丁金立; 关键词：格子BOLTZMANN方法计算流体力学血流动力学

不同冠脉后负荷下竞争流对左乳内动脉桥血流动力学影响被引量：2: 2016年; 目的研究冠状动脉在不同后负荷条件下,冠脉搭桥手术后竞争流对左乳内动脉(left internal mammary artery,LIMA)血流动力学影响。方法模拟LIMA到前降支(left anterior descending,LAD)搭桥手术三维模型(three-dimensional,3D),建立与冠脉模型相对应的集中参数模型(lumped parameter model,LPM,0D),为其提供1倍和1.2倍两种不同后负荷的边界条件,同时在LAD主干处设置了25%、40%、50%、60%、75%5种不同直径狭窄程度,使用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)耦合计算冠脉3D模型和0D模型,从血流动力学角度分析不同后负荷时竞争流对LIMA的影响。结果 1倍后负荷时,LAD总流量约为80 m L/min,随狭窄率增加,RC/G从2.025减小到0.280,LIMA平均血流量从26.598 m L/min增加到62.310 m L/min,震荡剪切指数(oscillatory shear index,OSI)从0.1557减小到0.0020,狭窄率小于50%时,时间平均壁面切应力(time-average wall shear stress,TAWSS)低于1 Pa;1.2倍后负荷模型中,LAD总流量为71 m L/min,随狭窄率增加,RC/G从2.222减小到0.289,LIMA平均血流量从22.188 m L/min增加到54.810 m L/min,OSI从0.1790降低到0.0024,狭窄率小于60%时TAWSS低于1 Pa。后负荷改变时,相同狭窄程度下桥血管在收缩期血流量变化很小,但舒张期流量随后负荷增大而减小。结论当冠脉后负荷较大时,竞争流强度偏大。当血管管径和狭窄程度都相同时,后负荷大的患者LIMA桥血管会因偏低的WSS和较高的OSI更容易引起"线性征",降低桥血管远期通透性。; 李兰兰刘有军毛伯张慧霞; 关键词：冠脉搭桥手术后负荷血流动力学

血流动力学的几何多尺度模拟在单心室手术规划中的应用研究: <正>单心室(single ventricle)是一种死亡率极高的先天性心脏畸形,其病理特点是心脏只有一个功能性的心室腔,左右心房血进入该腔并不同程度地混合。目前常用的手术治疗方式分为三个阶段,第一个阶段是建立体循环向肺...; 丁金立刘有军王枫张明子; 文献传递

一种新型的冠状动脉搭桥术的血流动力学仿真分析: <正>冠状动脉搭桥术是目前临床治疗冠状动脉狭窄常用的方法之一,然而搭桥术后的再狭窄问题经常导致手术失败,需要进行二次手术。研究表明,内膜增生是导致血管再狭窄的重要原因,内膜增生与血液的血流动力学特性有着密切关系,不同的血...; 王枫刘有军丁金立; 文献传递

中心搭桥术中弹性血管壁与刚性血管壁对血流动力学的影响分析: <正>目的:中心搭桥术是常用的治疗法洛四联症的手术方式,本研究的日的是研究中心搭桥术的血流动力学环境,并定量比较刚性血管壁与弹性血管壁对其血流动力学环境的影响。方法:构建了两个理想化的中心搭桥术模型,一个包括弹性的血管壁...; 赵夕刘有军丁金立王枫; 文献传递

数字化全景齿科成像系统中医学图像处理软件的开发被引量：1: 2012年; 目的开发一套数字化全景齿科成像系统专用的图像处理软件。方法借助DCMTK开发包和OpenGL开发包,用VC++语言编程实现。结果本软件不但具有医学图像的显示、几何变换、平滑、锐化、窗宽窗位调节、图像测量等功能,而且具有二维图像的立体显示及三维图形的旋转功能。结论通过实验验证,本软件是一套运行稳定、相对完整的图像处理软件,可成功用于数字化全景齿科成像系统中。; 陆建荣于苒刘荣黎刘有军; 关键词：医学图像处理 DICOM DCMTK OPENGL

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北京市自然科学基金(KZ201210005006)

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