基于动态场生物瓣膜力学性能分析及成型方法研究

项目名称： 基于动态场生物瓣膜力学性能分析及成型方法研究

项目编号： No.31170906

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 生物物理、生化与生物分子学、生物力学与组织工程

项目作者： 袁泉

作者单位： 山东大学

项目金额： 50万元

中文摘要： 心脏瓣膜病是常见的心脏病，发病率占整个心脏病的一半。主要根治的方法是用人工心脏瓣膜取代病变的瓣膜。大量的文献资料表明：提高人工心脏瓣膜的在体耐久性即寿命，是人工心瓣研究的最终目标。 课题以薄膜壳体理论为依据，模拟人体心脏瓣膜自然形态构建生物瓣膜数学模型。施加瞬态载荷开展非线性各向同性及异性瓣叶材料力学性能分析、施加动态载荷进行多片瓣叶启闭过程动力学分析。基于临床采集的主动脉血流参数，构建生物瓣膜流构耦合模型，模拟血液冲击瓣膜过程进行生物瓣膜动态场力学性能分析。客观评价超弹性材料的生物瓣膜应力分布情况，血液对红细胞破坏情况，植入瓣叶对血栓形成的影响，优化瓣叶、瓣架几何造型及参数，完成生物瓣膜的优化设计及可靠性分析。基于心瓣流体力学理论提出的生物瓣膜设计方法与技术模型，采用精密加工技术及激光焊接工艺，设计与制备结构合理的生物瓣膜。动物疲劳试验将验证其力学性能与使用寿命，为临床应用奠定坚实基础。

中文关键词： 生物瓣膜；非线性分析；流固耦合；耐久性；脉动流实验

英文摘要：

英文关键词： Bioprosthetic heart valve；Nonlinear Analysis；Fluid-Structure Interaction；Durability；Pulsatile flow experiment