血液黏性对脉搏波传播特性影响的定量分析

目的 通过定量分析血液黏性对脉搏波传播特性的影响,为血液黏性的无创检测研究提供一种新的思路.方法 假设血管为弹性薄壁圆管、血液为均质牛顿流体,应用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics建立血液-血管系统的有限元模型.采用双向流固耦合方法,分别选取血液动力黏性系数0、0.002、0.004、和0.006 Pa·s计算得到压力脉搏波与轴向速度脉搏波曲线,从脉搏波峰值以及波速方面定量分析人体肱动脉中血液黏性对脉搏波传播特性的影响.结果 血液黏性对脉搏波波速的影响比较微弱,不同动力黏性系数下的波速差距仅在1％左右.血液黏性对能量的耗散作用会使脉搏波的波峰值减小,初步分析可知,当血液动力黏性系数在0～0.006 Pa·s时,血液黏性越大脉搏波峰值衰减幅度越大;且黏性系数每增大0.002 Pa·s,压力脉搏波峰值衰减幅度增加约1.76％,轴向速度脉搏波峰值衰减幅度增加约1.20％,血管壁的变形程度减小约2.98％.结论 研究结果可以为通过脉搏波进行血液黏性的无创检测研究提供参考依据.