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题名新型微导管传感器设计与仿真研究
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作者
冉鹏
焦追追
刘薇
赖映兵
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机构
重庆邮电大学生命健康信息科学与工程学院
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出处
《医用生物力学》
北大核心
2025年第1期65-71,85,共8页
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基金
重庆市自然科学基金项目(CSTB2022NSCQ-MSX0006,CSTC2021JCYJ-MSXMX0864)。
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文摘
目的 研究微导管传感器在血液周期性流动过程中的力学特征和电压输出变化,探究设计可实时监测压力信息与狭窄病变信息的微导管传感器的可行性。方法 构建双向流固耦合模型对微导管传感器和血液之间的相互作用进行有限元数值仿真,分析在各关键帧中传感器在轴向和环向的力学特征,并比较在健康血管和狭窄血管中传感器力学特征的差异性;构建PVDF力电仿真模型,导入传感器上的力学信号,分析两种场景下传感器的电压输出。结果 在健康血管中传感器的轴向和环向输出值较为平均,其比值接近1,而在发生狭窄病变的血管中,传感器的轴向输出产生明显差异,其比值为0.3~0.6,且在环向狭窄区域出现异常分布,其狭窄方向的分量与平均值的比值远大于1。力电仿真进一步揭示传感器可以将力学信号转换成电信号并输出,其输出值为8.01~225.2 mV。结论 在健康血管和狭窄病变血管中,传感器所受的力学特征发生了较为明显的变化,通过对传感器的输出进行分析得到血管狭窄病变的位置和狭窄方向,而PVDF传感器可以将这些力学特征转换为更易处理的电学信号。研究结果为新型微导管传感器的开发和应用提供理论参考。
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关键词
多物理场
数值模拟
微导管传感器
生物力学
有限元分析
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Keywords
multiphysics field
numerical simulation
microcatheter sensor
biomechanics
finite element analysis
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分类号
R318.01
[医药卫生—生物医学工程]
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