血管支架新建模法与CFD模拟：低涡流与剪切力分析

本文探讨了一种创新的血管支架仿真建模与支架内计算流体动力学模拟分析方法，由吴瑕和陈冉两位作者共同提出。研究的主要目的是为了在医疗领域中开发出更为精确和实用的工具，用于评估血管支架在人体内的性能，特别是在手术后的血流动力学行为。 该研究采用了Pro/Engineer Wildfire 3.0这款强大的实体建模软件，通过构建精细的三维血管支架模型。具体参数如支架内径为10毫米，长度16毫米，厚度仅为0.5毫米，由四个纵向长度为4毫米的支架环组成，每个环又由六个“V”型结构单元构成，这些单元相互交错形成菱形网格结构。这样的设计使得模型能够更好地模拟实际支架的复杂几何形状。 模型导入到计算流体力学软件Ansys 11.0-CFX后，研究人员对支架内部的血流进行了细致的模拟分析。他们关注的关键指标包括低流速涡流区（表现为蓝绿色区域）和低剪切力区（深蓝色区域，剪切力范围为0～0.56帕斯卡）。结果显示，低流速涡流主要集中在支架杆的侧面，而低剪切力区域占据了模型表面的8.21%。这个发现对于理解支架在手术后可能引发的血流不规则性和减少局部创伤至关重要。 本文的工作得到了高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助课题的支持，显示了研究者们对这一领域的深入探究和对先进技术的应用。作者吴瑕作为主治医师，结合医学影像学的专业知识，以及陈冉的专业背景，共同推动了这一创新技术的发展。 论文的关键词涵盖了关键领域，如医学影像学、血管支架、仿真模拟以及计算流体动力学，这表明研究者旨在将理论研究与实际临床应用相结合，为血管支架的设计和优化提供科学依据。此外，文章的中图分类号R816.220进一步明确了其在医学工程领域中的定位。 总结来说，这篇首发论文介绍了一种利用计算机辅助设计和计算流体力学进行血管支架模拟的新方法，有望提高支架植入手术的安全性和有效性，是医学工程领域的一个重要突破。