颅内动脉瘤是脑血管的病理性膨胀。临床数据显示,颅内动脉瘤常伴有一定程度的近端动脉狭窄。颅内动脉瘤的发生和生长被认为是血流动力学和细胞生物学因素相互作用引起的,血流动力学异常,尤其是异常的壁面剪应力（Wall Shear Stress,WSS）对动脉瘤的发生和发展有重要的影响。动脉狭窄如何导致狭窄后动脉扩张、狭窄诱导的流动刺激如何影响血管内皮细胞（Endothelial Cells,ECs）的形态和功能以及动脉瘤的血流动力学特性,目前尚不清楚。如果能够将血流动力学因素和血管生物组织的生物学因素结合起来,将有助于解释动脉瘤与血管狭窄共存的原因,对更深层次地认识动脉瘤发生发展的相关机理提供帮助,为动脉瘤的预防和干预治疗提供新的指导依据。本文通过数值模拟和流动实验分别分析了4种狭窄程度不同的直血管的血流动力学特性,确定了不同狭窄血管的WSS分布。进一步,基于数值模拟的几何模型制作了体外透明硅胶狭窄直血管,并在硅胶血管内壁培养ECs构建了内皮化硅胶血管模型,对硅胶管内壁的ECs层进行了流动剪切刺激实验,结合剪切实验结果和数值模拟的WSS结果分析了ECs形态和炎症因子表达对于流动剪切变化的响应。结果表明,随着血管狭窄程度的增加,出现更明显的射流。在狭窄下游涡流区,ECs形状不规则,且高WSS位置细胞间的间隙增大。炎症因子MMP-9和NF-κB的表达在狭窄程度为0%和30%的血管中无明显差异。当动脉狭窄程度为70%时,MMP-9和NF-κB表达显著增加,与数值模拟中的高WSS区域相关。不同狭窄引起WSS变化导致ECs形态和基因表达的差异,而高度狭窄可直接增加炎症因子表达。进一步,针对个性化颅内动脉瘤伴随近端血管狭窄模型,人为改变狭窄血管的狭窄程度,得到了4种不同程度近端血管狭窄的颅内动脉瘤模型,采用双向流固耦合模拟分析了血管狭窄对动脉瘤血流动力学特性及瘤体壁面变形的影响。主要结果表明,由于狭窄射流的作用,动脉瘤颈壁面变形最大。近端狭窄程度越大,其射流对瘤颈的冲击强度越大,从而导致瘤壁位移幅度增加,这可能会增加动脉瘤颈部破裂的风险。本文通过数值模拟结合力生物学实验探究了血管狭窄对血管ECs的形态和功能以及动脉瘤血流动力学特性的影响,有助于认识动脉瘤与狭窄共存及动脉瘤发生发展的相关机理,为动脉瘤的预防和干预治疗提供指导依据。