“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示

本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。

作品名稱：K-Clip治療三尖瓣反流的數值仿真研究：數量與植入位置的影響分析

作者：復旦大學生物醫學工程與技術創新學院 | 居佳怡/劉暢/王盛章

關鍵詞：K-Clip、三尖瓣反流、流固耦合仿真、手術規劃

作者說

LS-DYNA 強大的多物理場耦合能力，使結構力學與血流動力學的聯合分析得以高精度實現，能夠真實展現瓣膜在不同 K-Clip 植入策略下的形變過程及血流動力學變化，為評估修復效果提供可靠依據。與此同時，Fluent 在 CFD 瞬態模擬計算效率高，更精準地獲取舒張期的血液動力學參數，包括跨瓣壓差、流速分布等。兩者結合為手術策略優化提供了堅實的技術支撐。

三尖瓣-右心流固耦合仿真模型，在前后葉、后隔葉間植入2個K-Clip

K-Clip 是我國自主研發的創新性經導管三尖瓣瓣環成形術器械，可用于治療三尖瓣反流。本研究基于一例患者術前 CT 建立病人特異性右心模型，利用 LS-DYNA 模擬術前及3種植入策略（前-后葉間單夾、后-隔葉間單夾、雙夾），并結合浸沒邊界法進行全心動周期流固耦合仿真，最后在 Fluent 中補充分析舒張期血流動力學。結果顯示，K-Clip 可顯著減小反流口面積（雙夾 58.12%、后-隔葉間單夾 34.31%、前-后葉間單夾 16.36%），反流量由術前 53.54 mL 降至 17.93 mL（雙夾），且術后舒張期平均跨瓣壓差均小于1 mmHg，狹窄風險低。結論表明，K-Clip 修復效果顯著且安全性良好，雙夾效果優于單夾，后-隔葉間位置優于前-后葉間位置。

挑戰/需求

K-Clip是我國自主研發的創新性三尖瓣瓣環成形術器械，目前臨床手術經驗仍較為有限。作者希望通過數值仿真量化評估不同數量及位置的 K-Clip 對三尖瓣反流的修復效果，系統分析該器械對瓣膜結構與血液動力學的影響，從而為患者提供最優個性化手術方案，并總結植入策略的規律以提升術前決策的精準性。

使用工具

Ansys LS-DYNA、Ansys Fluent

最終成果

基于LS-DYNA和Fluent，本研究完成了不同數量及位置K-Clip修復方案的結構仿真與血液動力學仿真，并獲得了選擇最佳植入策略的可靠數據。研究發現K-Clip治療三尖瓣反流效果顯著，能夠大幅減少反流量，且在舒張期狹窄風險較低，安全性良好。其中，雙夾方案效果最佳，后-隔葉位置優于前-后位置。數值仿真是本研究的重要工具，為醫生制定手術策略提供了可靠的生物力學依據。

參賽作品一覽

想要了解更多作品詳情可點擊此處