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基于超弹模型的主动脉瓣流固耦合分析的开题报告
一、选题背景及意义
随着人口老龄化和心脏病患者数量的增加，主动脉瓣疾病已成为五大心脏病之一。主动脉瓣的主要作用是控制血液从左心室经过主动脉进入身体各部位，若主动脉瓣出现功能障碍会导致瓣膜关闭不全或瓣膜狭窄等病症，最终导致心衰等严重后果。
主动脉瓣疾病的治疗手段有开放手术和介入手术两种，其中介入手术成为越来越受欢迎的治疗方式。然而，主动脉瓣介入手术需要耐受高负荷的结构和流体环境，因此需要对主动脉瓣的耐久性和治疗效果进行可靠的评估。
传统的主动脉瓣流固耦合分析方法主要基于线性弹性模型，但主动脉瓣细胞和胶原蛋白构成的非线性组织结构受到心脏循环动力学作用，其变形和应力分布不可避免地表现出非线性性，这将影响到主动脉瓣的负荷承载能力和治疗效果。因此，开发基于超弹模型的主动脉瓣流固耦合分析方法具有重要的临床意义。
二、研究目标
本文旨在开发一种基于超弹模型的主动脉瓣流固耦合分析方法，探究主动脉瓣在不同条件下的变形方式和应力分布，以期对主动脉瓣的耐久性和治疗效果进行评估。
三、研究内容及方法
1.建立主动脉瓣超弹模型
本文将采用生物力学方法获取主动脉瓣的结构和材料特性，并利用组织工程学和形态学技术建立超弹模型，模拟主动脉瓣的变形和应力分布。
2.进行主动脉瓣流固耦合模拟
本文将采用基于稳态有限元的流固耦合模拟方法，将主动脉瓣超弹模型与其周围流体环境相耦合，模拟主动脉瓣在不同心脏循环动力学作用下的变形和应力分布。
3.分析模拟结果
本文将分析主动脉瓣的变形方式、应力分布以及与实验数据的一致性，评估模拟方法的准确性和可行性。
四、预期结果及意义
通过采用基于超弹模型的主动脉瓣流固耦合分析方法，本文预期可以获得主动脉瓣的非线性变形方式和应力分布，并评估主动脉瓣在不同心脏循环动力学作用下的耐久性和治疗效果，为主动脉瓣介入手术提供参考依据。同时，本文的研究方法也可以延伸到其他组织和器官的流固耦合分析研究中，具有重要的应用价值。