单心室是先天性心脏病(以下简称先心病)的一类复杂畸形,对患者的生命带来极大的威胁,严重影响了患者的生活质量.治疗先心病的手术方案对患者的疗效和预后起着决定性的作用,手术方案的设计和优化是心脏外科的重点研究内容.随着生物力学的发展,计算流体力学(CFD)方法给先心病手术设计与效果评价提供了新的思路,开辟了新的途径.在此类问题的研究中,CFD方法着眼于计算、分析实体三维模型的血液动力学参数评价与指导手术设计,具有重要的临床参考价值；本文通过CFD方法对一种改良的单心室治疗术式即改良Glenn手术术式——带有前向肺动脉血流(APBF) (ABF)、分离上腔静脉来流的Glenn术式进行血液动力学数值模拟.数值模拟得到左右上腔静脉压力,腔静脉反向血流情况,入肺总血量,左右肺血流量比,能量损耗,时间平均壁面切应力(TAWSS)与震荡因子(OSI)等临床较为关注的血液动力学参数,并通过控制前向肺动脉血流流量的方法,观察以上参数的变化规律,获取最佳手术设计参数；同时横向对比前人对未分离上腔来流的术式所进行的数值模拟的结果,来说明上腔分离来流的优越性所在.从而说明CFD在评价和优化术式选择中的临床应用价值.本文对小儿先天性心脏病血液动力学数值模拟的论述分为以下五个部分.第一章为引言,主要论述先心病的成因、传统手术术式、前人在临床医学和生物力学方面的研究进展,最后提出本文的研究对象：一种改良Glenn术式.第二章阐明力学建模和数值模拟的细节,内容包括基本病例信息、从医学影像中提取三维模型、边界条件的获取过程、控制方程及其离散、材料模型、求解器的设定等.第三章展示计算结果,分析上述提到的各个血液动力学参数以及这些参数随前向血流流量的变化规律,验证此种手术术式设计的可行性,分析上腔来流分离的优越性,.第四章对此项研究工作中的不足之处进行分析并指出改进方向.第五章对此项工作做综述与总结.
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