球囊
關注創建者：微信公眾號iCAE 創建時間：2022-05-13
球囊的實例教程
支架到達預定位置后，利用了血管成形術的球囊，將自身固定在動脈的堵塞部位，可以隨著球囊一起膨脹，從而卡住擴張部位。球囊放氣后取出，只留下支架支撐動脈。膨脹的支架發揮了類似于腳手架的功能，它有助于血管保持暢通，促進血液正常流動。如果支架端部的擴張程度超過中間段（這類易發生的缺陷被稱作 dogboning 效應），動脈可能遭受嚴重的損傷。另一個潛在問題是前縮，它導致支架難以放置，而且可能損傷動脈。
為了順利進行手術，并盡量減少潛在的健康危害，支架設計必須經過全面的研究和優化，CAE仿真能夠有效幫助進行支架設計的評估工作。下面元王為大家介紹支架在手術過程仿真分析。
以某支架模型為例進行分析，支架的原始直徑為 0.74 mm，擴張后，中段的直徑為 2 mm。此模型分析了管的內表面受徑向向外的壓力后，致使不銹鋼支架膨脹而產生的應力和形變。（壓力表示球囊擴張。）因為支架幾何結構具有對稱性，所以我們可以將模型的尺寸減小為原始幾何結果的1/24，從而最小化仿真的計算成本。
非線性結構力學的分析結果
首先，我們觀察一下支架在手術過程中經受的各種應力和應變。下方左圖顯示了球囊膨脹最大時支架中的應力分布，右圖為球囊放氣后支架中的殘余應力。不出所料，球囊放氣后，支架中的應力減少。
接著，分析在球囊膨脹過程中，dogboning 效應（藍色）和前縮（綠色）產生的影響與壓力之間的關系。根據繪圖，我們能夠排查出支架設計中潛在的不利因素，并優化其性能。
我們分析了當 dogboning 效應最大時管內的有效塑性應變。dogboning 效應最大時的有效塑性應變和形變，峰值約為 25％。至于回縮率參數，縱向回縮率約為 -0.9％，遠端徑向回縮率約為0.4％，中心徑向回縮率約為 0.7％。
展開 冠脈支架材料為鎂合金（左列圖中紅色部分），球囊材料為聚氨酯高分子薄膜，薄膜厚度約為0.02mm（左列圖中藍色部分），左列圖紙綠色部分為球囊中間通氣的塑料管，其過程為，先將加工好的支架壓縮至球囊外側，然后在球囊內部通氣，迫使球囊在空氣壓力的作用下將折疊好的打開（球囊預先折疊好），進而將支架打開。
1 問題描述
球囊血管成形術是一種程序，其中球囊導管裝載有凹陷的支架，并通過心血管系統到達患病的冠狀動脈。 一旦就位，球囊就會膨脹到預定的直徑，從而使球囊和支架迅速膨脹。 球囊將支架向外推，破碎并向外推動斑塊沉積物，并為血液流向缺乏營養的壁掃清道路。 這種擴張也會導致金屬支架塑性變形，提供一個桁架系統來保持動脈暢通。
FEA 能夠識別冠狀動脈支架的一些機械特性，而這些特性使用傳統的機械測試可能不容易獲得。 美國食品和藥物管理局 (FDA) 認可 FEA 的強大功能，并建議設備提交需要將模擬作為驗證工具； FEA 支架提交通常包括反沖百分比、球囊膨脹引起的最大應力和殘余應力等數據。
探索了由于球囊充氣而膨脹球囊支架組件而發生的機械響應，然后是球囊放氣。 這些步驟導致成功部署冠狀動脈支架。 本報告的最終結果包括支架的詳細 FEA，它反映了 FDA 概述的真實世界提交數據，并研究了反沖百分比、最大應力的關鍵位置、這些關鍵位置的應力大小，以及塑性變形引起的殘余應力 .
為本教程生成的模型是一個簡單的支架幾何形狀，僅為了本教程的目的而制作，并不反映最佳支架設計。
2 預分析
在預分析步驟中，我們將審查以下內容：
數學模型：我們將研究控制方程 + 邊界條件以及包含在這個復雜的非線性數學模型中的假設。
Ansys 中的數值求解過程：我們將簡要概述 Ansys 用于求解非線性問題的求解策略，包括材料非線性和接觸非線性。
預期結果的手工計算：我們將使用我們的力學直覺和數學模型知識來預測 Ansys 的預期解決方案。 我們將密切關注為獲得解析解而必須做出的其他假設。
數學模型
在這里，查看控制方程，我們必須評估通過將材料和接觸非線性添加到模型中會發生什么。
展開 三叉神經痛的治療，目前主要有藥物治療、射頻熱凝、半月節球囊壓迫、立體定向放射外科和微血管減壓手術。
對于高齡或合并多種疾病不能耐受MVD手術者，大都選擇微創手術治療或藥物治療，但藥物應用時間長，效果差，部分患者選擇射頻熱凝、半月節球囊壓迫、立體定向放射外科，現在三叉神經痛半月節微球囊壓迫正逐漸成為微創治療的一種趨勢，因卵圓孔外口直徑小或者外口后傾等因素，造成卵圓孔穿刺困難。
應用3D數字化醫學研究及3D打印導板模擬三叉神經卵圓孔穿刺治療三叉神經痛，能縮短年輕醫師成長曲線，有利于臨床教學，手術操作過程時間短，使病人在治療過程中獲益。
下面就一例病人數據模擬3D下三叉神經痛卵圓孔穿刺
3D顱骨成型可以了解卵圓孔位置、大小、方向
利用3D軟件對患者術前顱底CT數據進行三維重建，打印3D頭顱顱骨模型，利用頭顱模具進行教學查房，了解卵圓孔位置、大小、穿刺方向及難易程度，并通過模具與家屬溝通，通俗易懂。
展開 ABAQUS-醫療器械-三翼球囊折疊與血管支架壓握擴張仿真
球囊的最新內容
使用時將氧氣袋充氣后掛于平車一側，使用中當袋內壓力降低時，擠捏充氣球囊，使外囊充氣，增加內囊壓力。氧氣袋的壓力一般在10.6kPa，也就是在0.106個標準大氣壓強，氧氣濃度在90%以上，這樣的濃度可以滿足大部分人的生理需求，提供足夠的氧氣支持呼吸和身體代謝，同時也盡量避免氧氣過濃引起的不良反應。所以氧氣袋裝的氧氣量相當于常壓下4.2升氧氣。
1 問題描述
球囊血管成形術是一種程序，其中球囊導管裝載有凹陷的支架，并通過心血管系統到達患病的冠狀動脈。 一旦就位，球囊就會膨脹到預定的直徑，從而使球囊和支架迅速膨脹。 球囊將支架向外推，破碎并向外推動斑塊沉積物，并為血液流向缺乏營養的壁掃清道路。 這種擴張也會導致金屬支架塑性變形，提供一個桁架系統來保持動脈暢通。
斑塊壁邊界條件
表面壓力載荷施加在內部斑塊壁的所有節點上，代表第一個載荷步的球囊膨脹壓力（0.1N/mm^2）和第四個載荷步的血壓（0.0133N/mm^2）。
分析和結果控制：
使用考慮大變形效應的非線性靜態分析，接觸參數優化（CNCHECK,AUTO）來實現整體接觸對的更好收斂性。
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人的每只耳朵里都有一個水平放置的橢圓囊和一個垂直放置的球囊。每一個微型囊結構都包含一個懸浮的質量塊，它會刺激附著的神經對加速度作出響應。
當我們的身體突然移動時，質量塊的位移會提醒神經有跌倒的可能性。因此，我們的神經可以探測到身體的運動，即使其他感覺器官（例如眼睛或耳朵），失去了它們的參照系。表面微機械加速度計為設備和車輛提供了類似的功能。
ABAQUS-醫療器械-三翼球囊折疊與血管支架壓握擴張仿真
模型簡要描述: 5層折疊球囊，動脈斑塊，血管等。
需要指導的可以聯系。
擴張后的支架
動脈斑塊應力
血管壁應力
對豬進行房間隔穿刺和球囊擴張從而建造了房間隔缺損模型，并用封堵器對44只房間隔缺損豬進行了成功的封堵。對植入后的豬進行不同時間點的解剖隨訪顯示，3個月的時候被一層新生組織覆蓋，36個月時封堵器除頂部外已降解完全、且新生組織和周邊正常組織的力學性能和厚度已無顯著性差異。
心腦血管介入器械主要包括以下幾類： （1）心血管介入器械：冠脈藥物洗脫支架、 PTCA球囊擴張導管、導引導管、照影導管、導引導絲等；（2）腦血管介入器械：頸動脈支架、錐動脈支架、顱內血管支架、徽導管、微導絲、遠端保護器械、彈簧圈、液態栓塞材料等；（3）外周血管介入器械：大動脈覆膜支架、髂股動脈支架、鎖骨下動脈支架及腎動脈支架等；（4）電生理介入器械：射頻消融導管、標測導管。
成龍大哥嫻熟駕馭雙層球囊太空球
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