复旦大学航空航天系生物力学研究所
- 作品数：25 被引量：34H指数：3
- 相关机构：东华大学纺织学院东华大学纺织学院纺织面料技术教育部重点实验室复旦大学附属肿瘤医院药剂科更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市科委国际合作基金上海市自然科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生文化科学轻工技术与工程更多>>
- 颈内动脉Y形分叉处双支架并联取栓术的有限元模拟被引量：1
- 2023年
- 目的利用有限元方法模拟单、双支架在理想颈内动脉Y形分叉处血管取栓过程,依据仿真结果分析取栓过程中支架-血栓-血管相互作用,为改善分叉处支架取栓效果提供指导。方法利用CAD软件建立模型,利用有限元分析软件模拟单、双支架取栓过程。结果单支架模型取栓失败,双支架模型取栓成功,并且取栓过程中血栓的最大应力是单支架的2倍,最大应变是单支架的1.12倍,血管壁表面的最大接触压强大约是单支架的2倍。结论Solitaire双支架能够有效防止分叉处血栓移位并且成功取出血栓,但血栓中段应力水平较高存在断裂风险;取栓过程中前动脉侧血管接触压强更大,血管壁损伤风险更大。因此,有必要优化取栓支架的设计以提高其柔顺性。
- 赵可佳蔡云寒颜文涛王盛章
- 支架植入后血管的扭转对支架力学状态的影响
- 2022年
- 目的在日常生活中颈部的运动会导致血管以及支架发生一定的变形,该文探究血管的扭转变形对支架力学性能的定量影响。方法在有限元仿真软件Abaqus中进行支架的压握、释放过程的数值模拟,带支架血管的扭转过程的数值模拟以及血管外壁压力的加载过程的数值模拟。结果支架置入后,血管壁外表面施加载荷时,当施加载荷不变时,随着扭转角度的增加,血管内最小截面面积减小。结论支架置入后,当外载荷固定时,随着扭转角度的上升支架的径向支撑能力会有所下降。
- 余龙万军秦旺王盛章
- 关键词：颈动脉数值模拟
- 不同结构的左旋聚乳酸冠脉支架的力学行为研究被引量：1
- 2021年
- 目的分析不同的结构尺寸对左旋聚乳酸支架的应变分布、回弹率、径向支撑力等性能的影响,为全降解支架的设计和优化提供参考依据。方法利用有限元数值模拟,对三种不同结构左旋聚乳酸冠脉支架的应变分布、压握及扩张回弹率和支撑力进行了分析,并辅以样品实验进行验证。结果数值模拟与实验结果基本一致,均表明:随着支架管材直径的增加,支架产生塑性变形的幅值和范围增大,与此同时,支架的回弹减小,径向支撑力增大。结论C结构左旋聚乳酸支架(3.3 mm外径管材)的应变分布,压握及扩张回弹率和径向支撑力等性能最好,可为全降解支架的的设计和优化提供参考。此外,有限元分析可以模拟支架的变形过程,用以评价支架的力学性能。
- 张园园颜文涛李建军王盛章
- 关键词：有限元模拟
- 一种基于计算流体力学的大脑前循环狭窄的评估方法
- 2024年
- 目的中动脉与颈动脉是给大脑供血的主要血管。当中动脉与颈动脉出现严重狭窄时可能会导致缺血性脑卒中的发生,而轻度的狭窄不会直接影响人体的健康。因此准确评估中动脉与颈动脉的狭窄程度具有很大的临床意义。本研究基于冠脉的研究,提出了一种基于大脑FFR的中动脉、颈动脉狭窄程度评估方法。方法通过CTA影像数据建立狭窄的脑血管模型和大脑模型,基于脑血管出口截面积分配血管供血大脑体积,从而建立各个脑血管末端的微血管模型。同时,基于泊肃叶定理和法林效应计算各个脑血管出口处的阻力。将阻力作为脑血管流体仿真的出口边界条件,将肱动脉平均动脉压作为入口边界,采用稳态分析计算脑血管各个出口处的血液流量,记为Qai,并与实测大脑灌注数据进行比较。将狭窄的脑血管模型修复为无狭窄的脑血管模型,数值仿真获得脑血管各个出口处的血液流量,记为Qbi。基于Qai与Qbi的比值计算大脑FFR。结果分析10个病例,中动脉血液流量计算值与实测值最大相对误差为14.9%,前动脉最大相对误差为1.7%。当入口压力变化10%时,中动脉FFR最大相对误差为3%,前动脉FFR最大相对误差为1%。结论本研究提出的基于大脑FFR的脑血管狭窄程度评估方法具有较高的准确性和较好的稳定性。
- 余龙诸德源方亦斌王盛章
- 关键词：血液流量脑血管狭窄动脉血液计算流体力学
- 支架植入的有限元仿真及其在出血型心脑血管疾病手术规划中的应用被引量：2
- 2020年
- 血管支架的虚拟释放在心脑血管疾病的介入治疗手术规划、风险评估中具有非常重要的作用。本课题组基于有限元方法建立了编织型支架和覆膜支架虚拟释放的数值仿真平台,利用该仿真平台模拟了血流导向装置植入治疗脑动脉瘤的整个过程,并分析了血管的变形以及血管壁上的应力和应变等力学参数,为脑动脉瘤介入治疗手术规划以及血流导向装置的优化设计提供了依据;模拟了覆膜支架植入治疗主动脉夹层的整个过程,并研究了不同直径放大率的覆膜支架植入后血管壁所受应力的变化,进一步证实了血管壁上的最大应力点分布在血管壁与第一节细小镍钛合金环接触处,为优化手术方案和覆膜支架的设计提供了依据。
- 王盛章蔡云寒孟庄源张晓龙杨新健董智慧
- 关键词：脑动脉瘤覆膜支架有限元仿真
- Onyx胶栓塞脑动静脉畸形的计算流体力学建模与仿真
- 2021年
- 目的治疗脑部动静脉畸形(AVMs)通常需要注射液体栓塞材料以减少通过畸形的血流,Onyx胶是目前最常用的液态栓塞剂。临床手术中,液态栓塞剂的注射位置和注射速度等需要在术前仔细规划,计算流体力学方法可以模拟液态栓塞剂栓塞畸形血管团的过程,在术前展现不同栓塞手术方案的治疗效果。
- 张博文葛亮陈曦王盛章
- 关键词：ONYX胶临床手术脑动静脉畸形计算流体力学注射速度栓塞液体栓塞材料
- 医工结合视角下针灸专业人才的教育与培养——“新医科”背景下中国高等教育改革转型的实例分析被引量：2
- 2024年
- 在医工交叉的主体框架下,面向医科问题、选取工科技术、应用理科思维、协同商科落地,建立“医产学研”的针灸推拿人才可持续培养体系,是支撑传统医学发展的潜在动力。本文通过分析针灸专业医工交叉的难点,结合项目开展前期的医工交叉合作历程,对“新医科”背景下中国高等教育改革转型的实例进行分析,以期酝酿可复制的人才培养模式。
- 徐天成卢东东温中蒙张启民徐斌
- 关键词：针灸推拿
- 药物涂层球囊扩张时间与血管吸收药物量的离体实验研究
- 2023年
- 药物涂层球囊是使抑制增生的药物包裹在球囊外表面从而向病变部位转移药物的医疗器械,目前已经被临床广泛应用于治疗血管原位狭窄病变、支架内再狭窄等,并且取得了较好的效果。扩张时间在药物涂层球囊的临床使用中是一个非常重要的因素。该文定量分析药物涂层球囊在植入后扩张时间与血管吸收药物量的关系,为药物球囊的研发和临床使用提供指导。将药物球囊用于离体动物血管试验,测量不同的扩张时间下血管中的药物含量,分析血管吸收药物量与球囊扩张时间的关系。实验结果发现:球囊扩张时间在120s以内,血管对药物的吸收量随着扩张时间的增加而几乎呈线性增加。120s后,血管对药物的吸收量基本维持在15%左右,不再有明显增加。因此,血管对药物吸收量与药物涂层球囊扩张时间之间的关系是非线性的,不同的药物涂层球囊应该通过离体实验确定其在治疗血管狭窄时的最优扩张时间,从而可以使药物涂层球囊治疗效果达到最佳。
- 张园园张晨朝卢楷王盛章王盛章
- 关键词：血管狭窄
- 窦部结构对静脉瓣膜血流动力学功能影响的数值仿真研究
- 2025年
- 目的构建包含静脉窦以及不包含静脉窦的两种不同结构的静脉模型,利用流固耦合仿真研究静脉窦结构对于下肢静脉系统血液流动的影响,分析静脉窦结构在静脉瓣开闭过程中的作用。方法基于超声图像和动物解剖图像,使用建模软件建立两种不同结构的静脉系统三维几何模型,通过浸没边界法完成静脉瓣膜的流固耦合仿真,以获取瓣膜形态变化和流线分布、壁面剪切力分布、Q准则强度分布等血流动力学参数。结果带窦模型的瓣膜几何开口面积大于无窦模型。血液流线的分布证明了窦区涡流与血管内螺旋流的存在。同端的静脉瓣对上呈现不对称的壁面剪切力分布,带窦模型静脉瓣背面的高壁面剪切力区域和远、近心端瓣膜间的Q准则强度均小于无窦模型。结论静脉窦结构有助于静脉瓣膜的打开,对螺旋流动有一定的削弱作用,但螺旋流动模式有利于静脉窦区涡流的产生。静脉窦对静脉系统中的血流动力学有着重要影响,在静脉瓣的研究中应将静脉窦结构作为不可或缺的部分。
- 李杰黎健明王志红党一平王盛章
- 关键词：静脉静脉窦血流动力学
- 含有镍钛合金丝的PET纺织瓣膜有限元分析及体外流体力学测试被引量：1
- 2022年
- 目的利用有限元方法分析径向织入镍钛金属丝的涤纶(polyethylene terephthalate,PET)基纺织瓣膜力学性能,结合体外血流动力学测试,分析金属丝数量和分布形式对PET瓣膜流体动力学性能的影响。方法使用建模软件构建在径向方向上具有不同数量和分布的金属丝PET瓣膜和无金属丝PET瓣膜三维几何模型;根据文献和实验数据给定PET瓣膜和金属丝的材料属性;使用体外脉动流实验得到PET瓣膜的跨瓣压差曲线作为边界条件;利用有限元分析软件研究瓣膜在心动周期内的应力分布;通过体外脉动流实验评估金属丝瓣膜的流体力学性能。结果有限元分析结果表明,径向织入镍钛金属丝可以增强对PET纺织瓣膜的支撑作用,金属丝均匀分布的瓣膜在瓣叶腹部区域的支撑力及作用区域随着金属丝数量增加而增大,金属丝分布在两侧位置的情况类似。金属丝的织入一定程度上改善PET瓣膜上的应力集中。脉动流实验结果表明,织入金属丝PET瓣膜开闭形态的稳定性、有效开口面积、反流分数和跨瓣压差等指标均优于无金属丝的纯PET瓣膜。结论在PET纺织瓣膜的径向方向织入金属丝可以有效减少心动周期内PET纺织瓣膜上的应力集中,降低PET纺织瓣膜因长期受拉伸应力而导致瓣叶撕裂的可能性。金属丝的织入可提升PET纺织瓣膜在体外流体力学测试中的开闭稳定性,在增加有效开口面积的同时降低PET瓣膜的反流分数和跨瓣压差。
- 曹宇琦张博文陈诗萍王盛章王璐魏来
- 关键词：人工心脏瓣膜有限元分析
