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解决方案 — 球囊弯曲路径推送仿真

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析心科技开发了一套基于有限元仿真的球囊推送模拟解决方案,可以用于多种球囊在迂曲路径下的推送行为。    





01

背景介绍



在球囊介入手术中,医生需要将球囊导管从穿刺点推送至目标血管病变处,此过程面临以下挑战:    
  • 推送性(Pushability):力能否从导管近端有效传递至远端。

  • 跟踪性(Trackability):导管能否顺利循着导丝通过迂曲的血管路径。

  • 柔顺性(Flexibility):导管适应血管弯曲而不发生 kinking(扭结)的能力。

  • 与血管交互:导管与血管壁的摩擦、接触力,避免对血管内膜造成损伤。
动物实验对相关性能进行表征成本高昂、周期漫长,体外硅胶模型虽然能够方便使用,但很难获取到定量的力值反馈,有限元仿真为此提供了潜在的数字化验证手段。    
根据此项需求,析心科技开发了一套基于有限元仿真的球囊推送模拟解决方案,可以用于多种球囊在迂曲路径下的推送行为。通过计算机辅助工程(CAE)技术,我们可以在物理原型制造之前,预测球囊导管的推送力、通过性、柔顺性,从而显著缩短研发周期;此外,对于多规格球囊产品,推送仿真也可以辅助识别最劣规格,用于相关设计验证。    
   
   


02

球囊输送仿真


该模型包含以下几部分:

(1)导丝设定

  • 根据血管解剖或极限角度设定导丝位置

(2)球囊建模

  • 建立球囊,内管,外管,尖端模型,球囊需要根据实际情况做折叠处理

(3)血管模型

  • 理想化建模或根据患者CT重建, 基于医学影像重建真实的动脉模型,或建立具有代表性的参数化理想弯曲血管路径(如180°弯、S型弯、U型弯)

此外,基于输送后的球囊模型,可进行单球囊扩张分析以及血管内扩张分。相比于平直血管,弯曲血管对器械的要求更高更能反映真实使用状态    
   
输送后球囊扩张    
   
球囊血管内扩张    

 

03

更多


本有限元仿真解决方案为球囊导管及其他介入医疗器械的推送系统设计提供了可靠且经济的数字化开发工具,析心科技拥有丰富的生物医学CAE经验产品研发背景,致力于通过先进仿真技术,为创新医疗器械赋能,共同为患者带来更安全、更有效的治疗方案


来源:CAE知识地图
科普
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-09-19
最近编辑:10小时前
毕小喵
博士 | 仿真工程师 CAE知识地图 作者
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