摘要

目的:建立以桡动静脉为血管蒂的前臂皮瓣血流动力学三维数值模型,并探讨其科学有效性。方法:应用Pro/E(Wildfire 4.0)软件建立前臂皮瓣三维几何模型。椭圆形皮瓣的长短轴分别为80mm×50mm,厚度为10mm,血管蒂(桡动脉内径1.9mm,桡静脉内径0.84mm)长50mm,以半嵌入方式平行长轴贯穿皮瓣。将几何模型整体导入SC/Tetra 8.0软件,进行网格划分和计算。根据实测桡动脉流量,设定进口血液流速为20mm/s,参照皮瓣血管蒂实测压力差53mmHg,初步获得压力损失模型(porous model)的有关系数值,然后将压力损失模型代入皮瓣,模拟毛细血管网对血流的阻力,计算出皮瓣及血管蒂部的血液流动,比较分析血管蒂部桡、动静脉中心轴向压力分布和不同截面径向血液流速分布。结果:前臂皮瓣模型的整体网格数为10355473,节点数为2104014。皮瓣代入压力损失模型后,桡、动静脉出入口压力差值为7050Pa(52.8mmHg),接近临床实测值。计算流体力学分析显示,在压力损失模型中桡动脉的中心轴向压力分布持续维持在较高的水平,当血液流入及流出皮瓣时,会出现速度减缓和增加,而桡静脉的中心轴向压力值在血液流出皮瓣的瞬间急剧下降,结果特征符合皮瓣血液正常生理循环特点。结论:压力损失模型能够较合理有效地模拟前臂桡侧皮瓣的血流动力学特点。本研究提出了皮瓣血流机制研究的新方法,为进一步血管吻合口流场变化的研究奠定了基础。