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基于ANSYS/LS-DYNA的神经电极植入脑组织过程数值仿真
被引量：
4
1
作者
马亚坤
张文光
杨鹏
《医用生物力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期510-514,557,共6页
目的 建立神经电极-脑组织数值仿真模型，研究神经电极在植入过程中对脑组织产生的植入损伤。方法 采用超黏弹性模型描述脑组织材料，基于单元删除法和最大主应变失效准则模拟组织破坏与分离，并通过平均等效应变量化组织植入损伤，考...
目的 建立神经电极-脑组织数值仿真模型，研究神经电极在植入过程中对脑组织产生的植入损伤。方法 采用超黏弹性模型描述脑组织材料，基于单元删除法和最大主应变失效准则模拟组织破坏与分离，并通过平均等效应变量化组织植入损伤，考察神经电极楔形角、植入速度以及电极刚度对脑组织急性损伤的影响规律。结果 150°楔角所产生应变值较90°增加37.1%；100 μm/s慢速植入时电极植入路径上组织应变值较大（〉57%），500 μm/s较高速植入时植入路径上组织应变明显变小（〈25%）；而电极刚度对组织损伤影响不明显，电极刚度从165 GPa下降至5 kPa时，组织应变仅增加1%-2%。结论 数值仿真模型可为神经电极与植入参数设计提供参考，从而减少组织植入损伤，提高电极工作寿命，满足长期临床应用。
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关键词
神经电极
植入参数
组织损伤
单元删除
有限元分析
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职称材料
基于柔顺机构的减振电极的植入损伤对比分析
被引量：
1
2
作者
唐嘉琪
张文光
+1 位作者
蔡丰隆
尹雪乐
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期188-193,共6页
为了验证具有柔顺机构的减振神经微电极在相应条件下的植入过程中减少生物组织损伤的有效性,基于电极植入损伤评估系统,分别使用减振电极与参照电极在不同的植入深度(轴向位移1.5,3.0和4.5mm)与植入速度(50,100,500,1 000,1 500和2 000...
为了验证具有柔顺机构的减振神经微电极在相应条件下的植入过程中减少生物组织损伤的有效性,基于电极植入损伤评估系统,分别使用减振电极与参照电极在不同的植入深度(轴向位移1.5,3.0和4.5mm)与植入速度(50,100,500,1 000,1 500和2 000μm/s)条件下进行植入损伤对比实验.该实验方法规避了生物活体实验的不确定性,且具有模拟实验的可控性.对比分析结果表明:当植入深度为1.5mm时,减振电极在减小电极植入损伤方面并没有明显优势;植入深度分别为3.0和4.5mm时减振电极最大组织应变均随着植入速度的增加而减小,其在减小组织应变及力学性能方面优势均较为明显.
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关键词
神经电极
植入参数
植入
损伤
数字图像相关法
植入
力
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职称材料
题名
基于ANSYS/LS-DYNA的神经电极植入脑组织过程数值仿真
被引量：
4
1
作者
马亚坤
张文光
杨鹏
机构
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室
出处
《医用生物力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期510-514,557,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51175334)
上海交通大学医工(理)交叉基金项目(YG2013MS06)
文摘
目的 建立神经电极-脑组织数值仿真模型，研究神经电极在植入过程中对脑组织产生的植入损伤。方法 采用超黏弹性模型描述脑组织材料，基于单元删除法和最大主应变失效准则模拟组织破坏与分离，并通过平均等效应变量化组织植入损伤，考察神经电极楔形角、植入速度以及电极刚度对脑组织急性损伤的影响规律。结果 150°楔角所产生应变值较90°增加37.1%；100 μm/s慢速植入时电极植入路径上组织应变值较大（〉57%），500 μm/s较高速植入时植入路径上组织应变明显变小（〈25%）；而电极刚度对组织损伤影响不明显，电极刚度从165 GPa下降至5 kPa时，组织应变仅增加1%-2%。结论 数值仿真模型可为神经电极与植入参数设计提供参考，从而减少组织植入损伤，提高电极工作寿命，满足长期临床应用。
关键词
神经电极
植入参数
组织损伤
单元删除
有限元分析
Keywords
Neural probe
Insertion parameter
Tissue injury
Element deletion
Finite element analysis
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
基于柔顺机构的减振电极的植入损伤对比分析
被引量：
1
2
作者
唐嘉琪
张文光
蔡丰隆
尹雪乐
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期188-193,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51675330)资助
文摘
为了验证具有柔顺机构的减振神经微电极在相应条件下的植入过程中减少生物组织损伤的有效性,基于电极植入损伤评估系统,分别使用减振电极与参照电极在不同的植入深度(轴向位移1.5,3.0和4.5mm)与植入速度(50,100,500,1 000,1 500和2 000μm/s)条件下进行植入损伤对比实验.该实验方法规避了生物活体实验的不确定性,且具有模拟实验的可控性.对比分析结果表明:当植入深度为1.5mm时,减振电极在减小电极植入损伤方面并没有明显优势;植入深度分别为3.0和4.5mm时减振电极最大组织应变均随着植入速度的增加而减小,其在减小组织应变及力学性能方面优势均较为明显.
关键词
神经电极
植入参数
植入
损伤
数字图像相关法
植入
力
Keywords
neural probe
insertion parameters
tissue injury
digital image correlation
residual force
分类号
R318.6 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ANSYS/LS-DYNA的神经电极植入脑组织过程数值仿真
马亚坤
张文光
杨鹏
《医用生物力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
4
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职称材料
2
基于柔顺机构的减振电极的植入损伤对比分析
唐嘉琪
张文光
蔡丰隆
尹雪乐
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
1
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
统计分析
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