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流固耦合下早期粥样硬化斑块生长动力学数值研究
1
作者
李扬
张晓敏
+5 位作者
赵志鹏
吴琼
赵立波
程可
刘曙东
唐戈
《力学学报》
北大核心
2025年第7期1747-1755,共9页
粥样硬化斑块的生长会显著改变血管几何形态,引发血流动力学异常,进而导致脑卒中、缺血性眼病、急性肾衰竭等严重并发症.现有研究对涉及炎症反应与脂质代谢的早期斑块动态演化机制仍存在认知局限,亟需建立更精细的生长动力学模型.本文...
粥样硬化斑块的生长会显著改变血管几何形态,引发血流动力学异常,进而导致脑卒中、缺血性眼病、急性肾衰竭等严重并发症.现有研究对涉及炎症反应与脂质代谢的早期斑块动态演化机制仍存在认知局限,亟需建立更精细的生长动力学模型.本文构建了一套融合早期斑块生长动力学的流固耦合多物理场模型,可以同时反映脂蛋白浓度扩散、斑块体积膨胀协同作用下的粥样硬化斑块生长,以及内膜下层变形与血流动力学响应的交互耦合作用.前者硬化斑块的非线性力学特性采用neo-Hookean本构模型来表征,并通过将血管壁总的变形梯度分解为弹性和生长两部分来表征斑块的生长;后者则采用双向迭代耦合算法,通过位移-应力边界传递机制同步求解血流与内膜的动力学耦合行为.数值模拟显示模型预测的早期斑块生长形态与临床经验曲线具有高度一致性.通过定义影响因子A(膨胀/扩散速率比)定量揭示了脂蛋白扩散驱动的膨胀变形对早期斑块尺寸的调控.同时,数值模拟结果证实斑块生长过程会通过几何形变改变血流的剪切应力分布,从而加剧血栓形成的风险,并给出了血小板活化的临界斑块高度.
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关键词
动脉粥样硬化
生长
流固耦合
扩散机制
血流动力学
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职称材料
题名
流固耦合下早期粥样硬化斑块生长动力学数值研究
1
作者
李扬
张晓敏
赵志鹏
吴琼
赵立波
程可
刘曙东
唐戈
机构
重庆
大学航空航天学院
重庆
医科大学附属永川医院
神经内科和脑血管病研究重庆市重点实验室
出处
《力学学报》
北大核心
2025年第7期1747-1755,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(12272065)。
文摘
粥样硬化斑块的生长会显著改变血管几何形态,引发血流动力学异常,进而导致脑卒中、缺血性眼病、急性肾衰竭等严重并发症.现有研究对涉及炎症反应与脂质代谢的早期斑块动态演化机制仍存在认知局限,亟需建立更精细的生长动力学模型.本文构建了一套融合早期斑块生长动力学的流固耦合多物理场模型,可以同时反映脂蛋白浓度扩散、斑块体积膨胀协同作用下的粥样硬化斑块生长,以及内膜下层变形与血流动力学响应的交互耦合作用.前者硬化斑块的非线性力学特性采用neo-Hookean本构模型来表征,并通过将血管壁总的变形梯度分解为弹性和生长两部分来表征斑块的生长;后者则采用双向迭代耦合算法,通过位移-应力边界传递机制同步求解血流与内膜的动力学耦合行为.数值模拟显示模型预测的早期斑块生长形态与临床经验曲线具有高度一致性.通过定义影响因子A(膨胀/扩散速率比)定量揭示了脂蛋白扩散驱动的膨胀变形对早期斑块尺寸的调控.同时,数值模拟结果证实斑块生长过程会通过几何形变改变血流的剪切应力分布,从而加剧血栓形成的风险,并给出了血小板活化的临界斑块高度.
关键词
动脉粥样硬化
生长
流固耦合
扩散机制
血流动力学
Keywords
atherosclerosis
growth
fluid-structure interaction
diffusion mechanism
hemodynamics
分类号
O3 [理学—力学]
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作者
出处
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1
流固耦合下早期粥样硬化斑块生长动力学数值研究
李扬
张晓敏
赵志鹏
吴琼
赵立波
程可
刘曙东
唐戈
《力学学报》
北大核心
2025
0
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