一种逆拟合策略来确定受约束的混合物模型参数:在患者特定的主动脉中应用

科学领域:

• 生物力学和机械生物学
• 计算型固体力学 计算型固体力学
• 生物材料科学 生物材料科学

背景情况:

• 约束混合模型 (CMM) 提供了基于参考生理状态的动脉壁力学框架.
• 现有的CMM应用程序使用实验数据对患者特定建模的探索有限.
• 动脉壁被视为具有明显质量分数,材料特性和沉积延伸的成分混合物.

研究的目的:

• 开发和验证一个代的数值实验程序,以便将CMM与实验数据相匹配.
• 确定动脉壁组成部分的患者特异性材料参数和沉积拉伸值.
• 建立CMM参数与实验可测量的残留菌株之间的联系.

主要方法:

• 在有限元框架内实施CMM.
• 开发一种代的装配程序,将数值模拟和实验数据结合起来.
• 模型的校准使用从下降胸前大动脉报告的实验数据.

主要成果:

• 成功地确定了动脉壁的每个组成部分的材料参数.
• 数字证明了沉积延伸和残余应变测量 (开放角度,轴向延伸) 之间的关系.
• 证明CMM预测与实验数据之间有很强的一致性.

结论:

• 拟议的代数值实验程序有效地对动脉壁力学进行CMM校准.
• 该研究确立了CMM沉积延伸和实验观察到的残留菌株之间的强有力的联系.
• 这种方法增强了针对患者的动脉生物力学建模的潜力.