TrueGrid主动脉瓣仿真：心脏瓣膜流体结构耦合数值模拟案例

一、研究背景

主动脉瓣关闭不全是常见的心脏瓣膜疾病，瓣膜修复手术可以在保留自身瓣膜的同时恢复瓣膜功能。Annulus直径是其中关键参数，直接影响瓣叶的对合（coaptation）和有效高度（effective height）。

二、研究目的

确定主动脉Annulus直径对瓣膜性能指标的影响，包括最大主应力、应变能密度、对合面积和有效高度，为外科医生在瓣膜修复手术前预测最佳Annulus直径提供量化依据。

三、流体-结构耦合分析

采用流体-结构耦合（FSI）方法：结构模型包括柔性瓣叶和顺应性根部，流体模型在生理舒张压条件下，应用TrueGrid生成高质量六面体网格进行耦合分析。

四、数值模拟结果

Annulus直径从20mm到30mm的研究结果显示：20-26mm时瓣叶完全闭合；28-30mm时瓣叶部分闭合。对合高度从3.3mm降至0.3mm，标准化对合面积从27%降至2.8%，有效高度从10.9mm降至8.0mm。

五、结论

流体-结构耦合数值模拟揭示了Annulus直径对主动脉瓣性能的影响规律，为瓣膜修复手术的术前规划和术后评估提供了量化工具。