[发明专利]人工心脏瓣膜以及其基于ANSYS/LS-DYNA的性能分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人工心脏瓣膜，以及建模后的基于ANSYS/LS-DYNA的性能分析方法。

背景技术

目前，对于患有重症心脏瓣膜病的患者，通过外科手术进行人工瓣膜替换是最终唯一有效的治疗方法。自从1965年，生物瓣首次植入人体以来，由于它较机械瓣具有优良的生物相容性和中心流道，在临床中得到广泛应用，经过四十多年的发展，生物瓣在流体力学性能、与机体相容性以及瓣功能的持久性方面都达到了可以接受的程度，但都还未达到人体天然心瓣的理想标准，因此目前使用的各类人工心瓣都还有待于进一步的研究和发展，大多数学者都认为组织钙化和瓣叶撕裂是生物瓣膜失效的主要形式，机械应力是引起组织钙化和瓣叶撕裂的主要因素。然而，由于瓣膜的工作环境、瓣叶的材料特性的独特性等原因，很难实测瓣叶产生钙化后的内应力分布，使得对瓣叶的耐久力的分析尚无科学性的数据基础。因此研究生物瓣膜的应力分布情况及其影响因素具有十分重要的理论价值和现实意义。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种人工心脏瓣膜，以及建模后的基于ANSYS/LS-DYNA的性能分析方法。本发明以心脏解剖学及心瓣动力学理论为依据，讨论了心瓣各动力学参数对其启闭性能的影响。本发明以接近或达到人体天然心瓣的性能为目的，将传统设计理论与现代设计方法相结合，探讨构建了人工生物心脏瓣膜参数化模型的新方法。本发明通过对心脏瓣膜的有限元模型施加动态载荷，分析各种参数对瓣膜力学性能的影响。并建立了生物瓣膜的流固耦合有限元模型，提出了生物瓣膜的流固耦合分析。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种人工生物心脏瓣膜，其厚度为0.4mm～0.6mm，其曲面的建模方程为以下四种方程之一：

(1)圆球面模型参数方程：

x2+y2+z2=13.42(x-13)2+y2=[13+(z+13.4)tanα]2]]>

(2)圆柱面模型参数方程：