Тип публикации: диссертация
Год издания: 2024
Ключевые слова: ультразвуковой доплеровский метод, гидродинамика кровообращения, численное и физическое моделирование кровотока, стеноз, пространственный изгиб сосуда, бифуркация брюшной аорты
Аннотация: Диссертационная работа посвящена расчётно-экспериментальному исследованию структуры пульсирующего кровотока в модели бифуркации брюшной аорты и подвздошных артерий. В рамках данной работы на основе клинических данных большого количества пациентов была разработана модель среднестатистической конфигурации, включающая бифуркацию брюшнПоказать полностьюой аорты и последующие бифуркации общих подвздошных артерий. Рассмотрено влияние множества ключевых физиологических факторов на пространственную эволюцию потока. Проведено комплексное параметрическое исследование влияния геометрических, гидродинамических и механических факторов на пространственно-временную динамику течения. В частности, проанализированы такие параметры, как углы ветвления сосудистого русла, степень и форма стеноза (местное сужение сосуда), режим работы сердца, входная закрутка потока, соотношение расходов и упругость сосудистых стенок. На основе проведённого моделирования выявлены закономерности формирования сложных пространственных структур кровотока в ветвях бифуркации в зависимости от варьируемых физиологических факторов. Кроме того, в работе представлены результаты экспериментально-расчётного исследования кровотока в разработанной модели бифуркации аорты с жёсткими стенками и гемодинамически значимым стенозом в правой общей подвздошной артерии. Физическая модель была напечатана методом 3D-прототипирования, а измерения характеристик течения выполнялись методом ультразвуковой допплерографии. Численное моделирование выполнялось для той же геометрии и гемодинамических условий. Проведено сравнение экспериментальных и расчётных данных по распределению вторичных течений, профилям скорости и закрутке потока в разных сосудах рассматриваемой области сосудистого русла. Показано хорошее согласие результатов физического и численного моделирования, что подтверждает адекватность разработанных математической и компьютерной моделей реальным процессам течения крови.