刊名 | 医学研究 | ||||
作者 | 姜心成 1 张晓敏 1 张晓 1 石发燕 1 孙云飞 1 王剑 2* (1 青岛市西海岸新区人民医院 呼吸与危重症医学科 2 杭州市临平区第一人民医院 呼吸与危重症医学科) | 英文名 | 年,卷(期) | 2025年,第14期 | |
主办单位 | 环宇科学出版社 | 刊号 | 2661-359X | DOI | 10.12421/yxyj2661-3603-2025-7-14-1 |
目的 构建基于个体化气管狭窄解剖结构的气道-支架耦合模型,探究支架植入后的生物力学特性及气流动力学变化,为优化支架设 计及手术方案提供理论依据。方法 基于临床 CT 影像数据,用 3D Slicer 重建重度气管狭窄患者三维模型,经 Geomagic Studio 2017 优化生 成高精度 STL 文件;通过 SolidWorks 2022 构建镍钛合金网状支架参数化模型。采用 ANSYS 19.0 有限元分析模拟支架植入,分析支架-气 道接触面应力分布及组织形变,结合计算流体力学(CFD)对比植入前后气道流速场、压力梯度及壁面剪切力等参数。结果 成功建立解剖 特异性气道-支架耦合模型。术后最大壁面压力从术前 23.82Pa 降至 14.35Pa,最大壁面剪切力从 2.007Pa 降至 1.178Pa;左侧支气管通气流 量从 89ml/s 增至 208ml/s,气流阻力显著下降。支架最大应力 0.00072674MPa,最大位移 9.8657e-7mm,疲劳寿命超 100 万次,力学性能 与长期稳定性优良。结论 多物理场耦合模型可精准解析支-组织相互作用,个体化支架设计能降低应力集中、优化气流分布,为临床评估 支架安全性及制定个性化治疗策略提供量化工具。
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