图像数值分析在人工机械心脏瓣膜运动特征中的应用

动态图像测量技术是一种非接触式、动态、精确的检测运动物体特性的分析方式。人工心脏瓣膜体外动态开闭性能测试,依靠高速图像摄影技术捕捉瓣膜的细微运动,快速图像和精准的时间记录,将瓣膜运动转化为图像信息,分析瓣膜及各组件运动时的相对位移和速度变化,有效地解析瓣膜运动状况,为评价瓣膜性能提供参考。在人工心脏瓣膜脉动流平台上,选择双叶型机械心脏瓣膜在正常心动条件下,采用高速摄影技术通过标记点跟踪瓣膜瓣叶运动,记录瓣膜的运动轨迹及运动状态;通过图像数值分析瓣膜开启和关闭的运动情况,将瓣膜运动过程离散为多步静止状态的图像,离散后的图像数据导入Matlab数值分析,解析瓣膜中瓣叶的转动速度及角加速度等运动状态。以此改善瓣膜结构与流场之间的相互作用,改进瓣膜使用性能,结合瓣膜临床病症特征,解决瓣膜类相关并发症。     

基于ANSYS Workbench刚度分析的人工心脏瓣膜设计

利用ANSYS Workbench软件对St.Jude瓣膜和与St.Jude瓣膜结构相同的钛合金瓣膜进行刚度分析,根据结果优化钛合金瓣膜结构。通过计算机辅助工程对优化后的双叶机械心脏瓣膜进行装配模拟分析,得到瓣膜变形的应力应变情况。瓣环的最大应力未超过材料的屈服强度,利用三维坐标测量仪对装配前后进行检测,结果表明:根据模拟的最小变形可以进行装配,装配后的瓣环未发生塑性变形。