永久性腔靜脈濾器的生物力學(xué)和血流動(dòng)力學(xué)性能分析
本文選題:腔靜脈濾器 切入點(diǎn):計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) 出處:《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2017年06期
【摘要】:為了減少血管壁的損傷和濾器斷裂的可能性,利用有限元法與計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的方法,分析永久性腔靜脈濾器在植入過程中與血管的相互作用機(jī)理及對(duì)血流的影響。應(yīng)用Solid Works軟件建立3種相同過濾桿數(shù)不同支撐單元連接體結(jié)構(gòu)及3種相同支撐單元連接體結(jié)構(gòu)不同過濾桿數(shù)的濾器;應(yīng)用ABAQUS軟件模擬分析6種濾器在工作狀態(tài)下血管與濾器表面上的應(yīng)力分布以及徑向支撐剛度;應(yīng)用FLUENT軟件模擬分析6種濾器在血管內(nèi)工作時(shí)的血流壓力分布,流速分布,切應(yīng)力分布。結(jié)果表明,永久性濾器支撐單元數(shù)量對(duì)出口速度、濾器植入后前后壓差、過濾網(wǎng)上的切應(yīng)力峰值影響較顯著;支撐單元連接體結(jié)構(gòu),對(duì)濾器工作時(shí)應(yīng)力峰值、血管壁應(yīng)力峰值、支撐剛度及壁面切應(yīng)力影響顯著;永久濾器具有較好的血流動(dòng)力學(xué)效果和較好的綜合力學(xué)性能,潛在地降低濾器植入后對(duì)血管壁的損傷及本身破裂的可能性,腔靜脈濾器的模擬分析為濾器的設(shè)計(jì)和臨床選擇提供良好的參考依據(jù)。
[Abstract]:In order to reduce the damage of vascular wall and the possibility of filter fracture, finite element method (FEM) and computational fluid dynamics (CFD) method are used. The interaction mechanism between the permanent vena cava filter and the blood vessel and its influence on the blood flow were analyzed. The connective structure of three kinds of support units with the same number of filter rods and three kinds of the same support units were established by using Solid Works software. A filter with different number of filter rods with connecting body structure; ABAQUS software was used to simulate and analyze the stress distribution and radial support stiffness on the blood vessel and the surface of the six filters in the working state, and FLUENT software was used to simulate and analyze the blood flow pressure distribution and velocity distribution of the six filters working in the blood vessel. The results show that the number of supporting units of permanent filter has a significant effect on the exit velocity, the pressure difference before and after implantation, and the peak value of shear stress on the filter screen. The peak stress of vascular wall, support stiffness and wall shear stress were significantly affected, and the permanent filter had better hemodynamic effect and better comprehensive mechanical properties, which could potentially reduce the possibility of injury to the vascular wall and the possibility of its own rupture after the filter was implanted. The simulation analysis of the vena cava filter provides a good reference for the design and clinical selection of the filter.
【作者單位】: 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院;蘇州愛瑞德醫(yī)療科技有限公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51565045) 蘇州市吳中區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才專項(xiàng)(WC201202)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】:R318.6
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,本文編號(hào):1655253
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