一个参数研究,评估一个通用FEM模拟PTA没有支架部署的隐性Solver极限的参数研究

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 计算力学 计算力学 计算力学
• 医疗模拟 医疗模拟

背景情况:

• 皮肤透光血管整形术 (PTA) 是治疗动脉狭窄的一种常见手术.
• 像有限元模型 (FEM) 这样的数值工具可以通过预测外科手术结果来提高PTA结果.
• 对于临床翻译,FEM模拟的稳定性至关重要.

研究的目的:

• 调查PTA程序的通用FEM的稳定性.
• 为了确定狭窄的百分比,偏移和动脉口径对模拟收的影响.
• 在PTA中建立可靠的FEM模拟的边界.

主要方法:

• 开发了一个PTA程序的通用FEM.
• 模拟了五个动脉口径,通过调整内部直径与墙壁厚度比.
• 在一致的设置下测试了四十个不同的配置,在一致的设置下变化了狭窄率和偏移.
• 分析了模拟的融合和元素变形.

主要成果:

• 对于超过65%的狭窄症而言,由于过度元素变形而导致的阻塞,会出现收问题.
• 狭窄性偏移的增加会对模拟趋同产生负面影响.
• 对小大动脉口径的模拟与中等口径相比,不那么强大.
• 一个隐式解答器在所有口径中显示出对压缩症的稳定性低于50%.
• 中等口径的动脉表现出更好的强度,在狭窄时汇聚高达60%.

结论:

• 对PTA的FEM模拟对于在不使用支架的情况下预测永久性应变是有价值的.
• FEM解决器的稳定性取决于狭窄的严重程度,偏移和动脉大小.
• 在所有口径中,暗示解答器在PTA模拟中具有强度,在所有口径中小于50%的狭窄,在中等口径中高达60%.
• 本研究定义了在PTA规划中可靠的FEM应用的关键参数.