在使用流体结构相互作用的干预机器人治疗期间,对主动脉中血流的血液动力学研究
Zongming Zhu1, Suqiang Ji2, Liang Liang3
1College of Electromechanical Engineering, Changsha University, Changsha, 410022, China.
Biomechanics and modeling in mechanobiology
|June 17, 2023
概括
干预机器人在血管手术过程中显著影响血液流动和血管力学. 机器人操作,特别是低速操作,对于保持正常的血液动力学指标至关重要.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 流体动力学 流体动力学
- 医疗机器人 医疗机器人
背景情况:
- 干预机器人对于血管诊断和治疗至关重要.
- 目前的血液动力学研究缺乏对机器人设备相互作用的理解.
- 正常的血液动力学指标对于干预机器人应用至关重要.
研究的目的:
- 为了研究移动干预机器人在脉动血流中的血液动力学效应.
- 使用流体结构相互作用分析血液,血管和机器人之间的合.
- 为优化移动干预装置提供见解.
主要方法:
- 利用计算流体动力学 (CFD) 和粒子图像速度测量 (PIV).
- 采用双向流体结构相互作用 (FSI) 与滑动/移动网状技术.
- 使用甲基油,管和生物塑料外机器人进行实验.
主要成果:
- 机器人干预使血流率提高了76.4%,血压增加了55.4%,相当压力增加了76.5%,血管变形增加了346%.
- 机器人的操作模式在低速时对血液动力学指标的影响最小.
- 实验结果与数值模拟非常相匹配.
结论:
- 在血管手术过程中,移动干预机器人显著改变了血液动力学指标.
- 低速机器人操作是最好的,以尽量减少血液动力学干扰.
- 这项研究为干预机器人的血液动力学分析和设计提供了关键的参考.
