北京航空航天大学学报 ›› 2019, Vol. 45 ›› Issue (3): 493-498.doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0471

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颈动脉内血流动力学特征受向前加速度影响的数值模拟

刘岩1,2,3, 孙安强1,3   

  1. 1. 北京航空航天大学 生物与医学工程学院, 北京 100083;
    2. 北京航空航天大学 航空科学与工程学院, 北京 100083;
    3. 北京航空航天大学 生物医学工程高精尖创新中心, 北京 102402
  • 收稿日期:2018-08-10 出版日期:2019-03-20 发布日期:2019-04-04
  • 通讯作者: 孙安强,E-mail:saq@buaa.edu.cn E-mail:saq@buaa.edu.cn
  • 作者简介:刘岩,男,博士研究生。主要研究方向:流体力学、生物材料;孙安强,男,博士,副教授,硕士生导师。主要研究方向:血流动力学。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(11472031,11102014)

Influence of forward acceleration on hemodynamic characteristics of carotid arteries:A numerical simulation

LIU Yan1,2,3, SUN Anqiang1,3   

  1. 1. School of Biological Science and Medical Engineering, Beihang University, Beijing 100083, China;
    2. School of Aeronautic Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100083;
    3. Beijing Advanced Innovation Centre for Biomedical Engineering, Beihang University, Beijing 102402, China
  • Received:2018-08-10 Online:2019-03-20 Published:2019-04-04

摘要: 人们在日常或某些特殊条件下常会面临方向和大小发生迅速变化的加速度环境,已有研究发现加速度环境会影响心血管系统生理、病理特征。利用计算机模拟方法详细研究了向前加速度环境下人体颈动脉内的血流动力学参数变化规律。结果表明:加速度会对颈动脉内压力、压力梯度、壁面剪切应力等与血管生理、病理现象密切相关的血流动力学参数产生显著影响。研究结果为加速度环境下颈动脉生理、病理研究提供了一定的理论依据,也为航空航天领域加速度环境下人员防护提供参考。

关键词: 加速度, 颈动脉, 血流动力学特征, 血流量, 压力梯度

Abstract: Humans are usually subjected to acceleration with fast changing directions and magnitude in ordinary or some special situations. Previous studies have found that acceleration had physiological and path-ological influence on cardiovascular system. However, more in-depth investigations need to be done at present. In this study, the computer simulation method was used to study the hemodynamic parameter variation features laws of carotid artery under forward acceleration condition. The results reveal that acceleration has significant influence on the hemodynamic parameters including pressure, pressure gradient, wall shear stress, etc. in carotid artery, which have close relationship with physiological and pathological behavior of artery. This study provides theoretical basis for the research of carotid artery physiology and pathology under acceleration conditions, and also gives reference for human protection under acceleration conditions in aeronautic and astronautic fields.

Key words: acceleration, carotid artery, hemodynamic characteristics, blood flow rate, pressure gradient

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