换一批一种基于流固耦合并考虑主动脉残余应力与超弹性的血压预测方法
A Blood Pressure Prediction Method Based on Fluid-Structure Interaction Considering Residual Stress and Aorta Hyperelasticity
摘要目的 考虑主动脉壁超弹性和残余应力,提出一种基于血管顺应性预测主动脉血压的数值模拟方法.方法 基于闭合张开角的三维残余应力求解方法和超弹性本构理论,实现理想化双层厚壁主动脉模型压力-半径关系的解析求解.计算血管顺应性,并将压力-半径关系施加于流体域的移动壁面边界进行数值模拟计算,获得血管顺应性与脉压的关系.对比有无残余应力、是否考虑血管超弹性以及不同年龄对血管顺应性和主动脉血压的影响.考虑覆膜支架的作用:将支架区域视为刚性壁,模拟不同支架数量、支架释放位置对主动脉血压的影响.结果 考虑残余应力的血管顺应性高于无残余应力;相应的,考虑残余应力时主动脉脉压略低于无残余应力的情况.与超弹性模型相比,线弹性模型的主动脉脉压预测值偏大.不同年龄人群的血管顺应性表现为40～49岁＞60～69岁＞70岁以上;相应的,主动脉脉压表现为40～49岁＜60～69岁＜70岁以上.当植入长度为60 mm的覆膜支架时,随着支架数量增加,主动脉脉压持续增高,即支架植入范围越广,脉压越高.支架植入位置越靠近近心端,脉压越高.结论 提出的数值方法可正确预测主动脉血压,能够为主动脉支架设计和手术方案优化提供理论和技术支撑.
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关键词
计算流体动力学流固耦合移动边界残余应力顺应性computational fluid dynamics(CFD)fluid-structure interaction(FSI)moving boundaryresidual stresscompliance
分类号
R318.01（医用一般科学）
栏目名称
DOI
10.16156/j.1004-7220.2025.01.006
发布时间
2025-03-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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