基于组织粘弹性的下肢静脉泵作用于下肢的仿真及测试

目的:在课题组前期已经建立的下肢静脉泵作用于下肢的双向流固耦合模型基础上,提出针对人体组织采用粘弹特性,以更加符合人体生物力学特征。方法:使用Ansys Workbench软件构建下肢静脉泵对下肢作用的双向流固耦合模型,在仿真模型中将下肢脂肪、肌肉、血管壁赋予粘弹性性质,得到下肢静脉泵工作在加压-保压-释压阶段下肢静脉血液容积的变化。采用自行研制的下肢静脉泵对健康受试者小腿施加与仿真中相同的工况,并采用红外检测传感器基于光电容积描记法对大隐静脉血液容积进行监测。结果:仿真与实测的结果均显示:下肢静脉泵作用于下肢过程中,加压阶段下肢静脉血液容积减小,血液被排出;保压阶段血液容积也减小;释压阶段血液容积增大,静脉中血液再充盈,且再充盈时间长于释压时间。结论:由红外检测传感器测得的血液容积变化情况与仿真结果吻合,验证采用粘弹性材料模型的准确性和可靠性。