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主要對支架擴張前后，血液流動分析，針對擴張前進行堵塞血管的流固耦合模擬和支架擴張后血管的流固耦合分析，收費內容包含四個文件，分別為堵塞血管的層流模擬文件、堵塞血管的支架擴張過程模擬文件、對擴張后的模型進行導出并重新劃分網格并對其血液流動進行模擬，三個仿真模擬文件（包含結果）和PPT。 注：本案例和另一視頻課程內容一樣。

一、CFD在心血管系統中的應用計算流體力學（CFD）在心血管系統中的應用是其在醫學領域中最成熟、最深入的方向之一。它通過數值模擬血液流動的動力學特征如，流速、壓力、剪切應力等，結合患者的影像數據重建個性化血管模型，為理解心血管疾病的發病機制、優化診療方案提供了量化依據。

一、CFD在心血管系統中的應用計算流體力學（CFD）在心血管系統中的應用是其在醫學領域中最成熟、最深入的方向之一。它通過數值模擬血液流動的動力學特征如，流速、壓力、剪切應力等，結合患者的影像數據重建個性化血管模型，為理解心血管疾病的發病機制、優化診療方案提供了量化依據。

將介紹Ansys Zemax中的設計仿真要點，并延展至聯合Ansys Lumerical、Ansys Speos進行全鏈路的系統級仿真和模擬，為各種不同類型的生物醫療光學應用提供完整的全新解決方案。

因此，Nakamura等人通過對整個鳥類呼吸器官的CT掃描創建了一個分析模型，并模擬了氣流。結果發現，突起實際上形成了單向流動。可以確認，這些突起使流路的截面積變窄，速度加快，并且筆直地前進而沒有流到頂部（圖5）。可以說，這是第一次通過仿真實現可視化來確認該機制。 （左）圖4鳥類呼吸器官（肺周圍有氣囊的結構）（右）圖5鳥類氣管分叉處的血流模擬。

異常血流動力學現象常出現在人體特定的部位之外，最常出現的區域就是心腦血管手術部位，這會直接影響手術的長期有效性。當前冠狀動脈搭橋手術以臨床經驗為主導，手術長期效果的優劣取決于臨床醫師水平，因而臨床迫切需要一種虛擬仿真系統來幫助醫生對不同手術方案進行對比，選擇更優的手術方案，從而達到最佳治療效果。

因此，Nakamura等人通過對整個鳥類呼吸器官的CT掃描創建了一個分析模型，并模擬了氣流。結果發現，突起實際上形成了單向流動。可以確認，這些突起使流路的截面積變窄，速度加快，并且筆直地前進而沒有流到頂部（圖5）。可以說，這是第一次通過仿真實現可視化來確認該機制。 圖4鳥類呼吸器官（肺周圍有氣囊的結構） 圖5.鳥類氣管分叉處的血流模擬。

人體皮膚建模 為了模擬人體組織介質中的光傳輸，我們創建了分層皮膚模型，該模型考慮了表皮、真皮和皮下脂肪的組織結構。由于此例的主要目標是模擬基于 PPG 的心率傳感器，其中關鍵點是測量由血液脈動引起的變化，因此我們專注于準確地建模可以觀察到這種脈動的皮膚層。因此，我們分別對不同血含量值的真皮亞層進行建模，即真皮乳頭層、毛細血管下皮層、上層血網真皮層、網狀真皮層和深部血網真皮層。

此前，該團隊成功地模擬了人體骨骼對機械載荷的反應，并用仿真演示了骨骼組織如何在骨折后愈合。他們通過涉及微流體和細胞培養的體外實驗室工作驗證了他們的模型。該團隊將從這一經驗中獲得的技術應用于多尺度計算模型的開發，這些模型可以對腫瘤在治療后的生長和腫瘤退縮進行預測和仿真。 Ansys產品的仿真功能對于M2BE團隊在薩拉戈薩大學開展的研究和實驗至關重要。

本案例建立了包含血管動脈、血液和心肌在內的血管系統模型，基于流-固耦合方法仿真了血液流動過程中，血管動脈和心肌的周期性活動，模擬結果如圖所示：未考慮心肌下血管動脈和血液的流固耦合作用考慮心肌下血管動脈和血液的流固耦合作用感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流

二、慧通測控核心設備應用（一）機械臂的仿真應用 H 點人體模型定位：利用慧通測控機械臂的亞毫米級定位精度，將 SAE 標準 H 點人體模型精準固定于座椅基準點，通過六軸聯動控制，模擬人體坐姿的前傾（±15°）、后仰（±20°）及左右側傾（±10°）等姿態，確保每次測試的姿態重復性誤差＜0.5°。

人體皮膚建模為了模擬人體組織介質中的光傳輸，我們創建了分層皮膚模型，該模型考慮了表皮、真皮和皮下脂肪的組織結構。由于此例的主要目標是模擬基于 PPG 的心率傳感器，其中關鍵點是測量由血液脈動引起的變化，因此我們專注于準確地建模可以觀察到這種脈動的皮膚層。因此，我們分別對不同血含量值的真皮亞層進行建模，即真皮乳頭層、毛細血管下皮層、上層血網真皮層、網狀真皮層和深部血網真皮層。

這個信號送入到A/D轉化電路，實現模擬到數字量的轉化，被數字化之后的信號經過單片機按照血氧算法計算后得到血氧飽和度。人體耳廓內部有著豐富的毛細血管，由頸內動脈系統垂直沿著耳道區域運行，毛細血管系統貫穿耳屏和耳垂。而且由于耳部的皮膚相對比較薄，減少了皮膚非血液組織對光束的穩定吸收，使光強度損失較低，提高了采集信號的信噪比。另外，佩戴耳機后，心率傳感信號接收芯片會與耳廓緊密貼合。

自膨脹式支架是人工支架的一種，它能夠貼合血管，并隨著血管的變化而變化。由于形狀記憶合金在經歷相變后會“記住”其原始形狀，因此它們能夠自我膨脹。自膨脹式支架不是被制造成卷曲狀態，而是先被制造成稍大于血管直徑，然后在低溫下被卷曲并限制為較小的直徑，直到到達輸送位置。移除限制后，支架將展開并可以恢復到血管直徑尺寸。本案例模擬了由形狀記憶合金制成的動脈支架的卷曲變形過程。

其中，升主動脈瘤 (AsAAs) 是非常常見的危及生命的心血管疾病，其特征是主動脈（人體的主要動脈）異常膨脹或薄弱點。我們大多數人都熟悉動脈瘤，因為它們以導致血管突然破裂而聞名——而且往往是致命的。然而，AsAA 診斷并不總是死刑判決。在某些情況下，有效的治療需要改變一些生活方式，或者——在更嚴重的情況下——手術。

二、 預測疲勞：從“測量物理量”到“模擬人體反應”傳統的短期舒適性測試對此無能為力。我們必須引入更高級的測試與仿真手段：1. 基于時間序列的客觀物理測試 動態壓力分布追蹤： 不再只測量某一時刻的壓力圖，而是在長達1-2小時的模擬測試中，持續記錄壓力分布的演變。觀察壓力峰值是否隨時間推移而增高、壓力分布是否從均勻變得集中、接觸面積是否因疲勞而減小。

其他應用領域 FSS/EBG設計 目標 RCS 的計算與縮減(雷達目標特性) 醫療儀器 HFSS的器件庫中擁有人體模型，包括正常人體的所有部分如骨、肌肉、皮膚、毛細血管、神經、大腦等，能夠仿真非勻質人體模型處于由核磁共振設備產生的射頻磁場中的一系列電磁效應，預測醫療儀器是否對人體帶來電磁輻射超標的風險。

在本例中，我們將使用Ansys Speos和Ansys Motion模擬具有動態運動的智能帶光學心率傳感器。通過Ansys Motion模擬智能手環的位移和人體手腕組織的變形，然后將位移和變形數據導入Speos，最后在Ansys Speos中，用模擬智能手環位移和人體組織變形對智能手環心率傳感器采集的光信號的影響。