换一批血流动力学与组织力学相互作用下腹主动脉瘤发展机制的多尺度仿真模型研究
Multi-scale simulation modelling of the development mechanism of abdominal aortic aneurysm under the interaction of hemodynamics and tissue mechanics
摘要目的 通过多尺度有限元仿真模型探讨腹主动脉瘤(abdominal aortic aneurysm,AAA)在血流动力学和组织力学相互作用下的发展机制,并分析其破裂风险.方法 构建基于有限元分析的多尺度仿真模型,模拟AAA在心动周期不同阶段的应力和变形情况.模型参数包括内膜、中膜和外膜的黏弹性特性,采用已验证的材料参数定义.通过对动脉壁在心动周期不同阶段的最大主应力、最大变形、平均壁剪切应力(wall shear stress,WSS)以及应力松弛情况进行分析,评估AAA的力学行为和破裂风险.结果 动脉壁在心动周期收缩中期的最大主应力达220 kPa,最大变形为3.5 mm,主要集中在瘤体顶部和侧壁区域.动脉壁在心动周期收缩中期的平均WSS为2.0 Pa,主要集中在瘤体的入口和出口处.在初始加载后的2 s内,内膜、中膜和外膜的应力显著松弛,其中内膜应力从160 kPa下降到80 kPa,中膜应力从180 kPa下降到100 kPa,外膜应力从200 kPa下降到120 kPa.结论 动脉壁的高应力、高变形和高WSS区域是AAA破裂的潜在危险点.本模型为AAA的预防和治疗提供了重要的理论基础和数据支持.
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关键词
腹主动脉瘤多尺度仿真模型有限元分析血流动力学Abdominal aortic aneurysmMulti-scale simulation modellingFinite element analysisHemodynamics
栏目名称
DOI
10.3969/j.issn.1674-7429.2025.02.009
发布时间
2025-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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