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Hemodynamics of coronary artery with systolic luminal narrowing

Wang, Zhi-Peng; Guo, Baolei; Pan, Chong et al. · 2026 · J. Mech. Phys. Solids

Metadata

Authors: Wang, Zhi-Peng; Guo, Baolei; Pan, Chong; Xu, Xiao Yun; Feng, Xi-Qiao; Zhao, Zi-Long

DOI: 10.1016/j.jmps.2026.106683

Tags: #continuum-mechanics #finite-element #finite-volume #atherosclerosis

摘要概述

本文将计算流体力学(Fluent 2023,非牛顿 Carreau–Yasuda 血液模型)与解析弹性力学(复函数方法,处理各向异性含孔软组织的应力集中)相结合,研究心肌桥(myocardial bridging, MB)在收缩期管腔狭窄下的形态-血流动力学行为。在四组左前降支(LADA)模型上分别改变压缩比 η、狭窄段长度 l、桥位置 λ 和嵌入深度 d,得到 RPD(相对压降)和出口流量随 η、l、d 增大而显著增加/降低、桥位置影响不明显等结论;弹性模型进一步预测心肌收缩使动脉壁最大 von Mises 应力可达心肌收缩力的 6 倍,提示内皮功能障碍风险。基于 η 和 l 的双因素风险分级模型经 73 例肥厚型心肌病合并 MB 患者心肌纤维化数据验证,其判别能力优于单因素临界压缩比模型(65% 或 82%)。最大限制在于未考虑血流-血管耦合(Bernoulli 吸附正反馈)及弹性模型无限域假设对浅表 MB 的应力低估。

建模问题与尺度

  • 目标问题:定量预测心肌桥(MB)在收缩期管腔狭窄下冠状动脉的形态-血流动力学响应(管腔压力分布、流量削减)及动脉壁应力集中,并据此建立 MB 严重度风险分级模型。
  • 空间尺度:左前降支(LADA)整段,入口直径 3.5 mm、主出口 2.6 mm、次出口 2.4 mm;沿中心线离散为 M 个微段;弹性模型为含椭圆孔的无限大正交各向异性平面(plane strain)。
  • 时间尺度:一个心动周期 T = 1 s;收缩期 0.0 s–0.4 s,舒张期 0.4 s–1.0 s;时间步 0.005 s;分析末态取第二周期。
  • 状态变量与输出量:血液速度 u (m/s)、管腔压力 p (Pa)、流量 q (m³/s)、壁面剪应力 WSS (Pa);弹性模型输出动脉壁应力 {σ̂x, σ̂y, τ̂xy} 与 von Mises 应力 σm、σmax (Pa),归一化为 σm/pb。
  • 与已有模型的差异:既往方法将动脉分解为直管/锥管/狭窄/弯曲段分别半经验估计压降(§1,引 Schrauwen et al., 2014;Freidoonimehr et al., 2020),无法预测整段压力分布且忽略分叉流动分离。本文流体模型基于微分单元法 + 叠加原理,统一处理分支、变截面、弯扭耦合的 slender tube,并与弹性模型耦合给出应力集中预测(§2.3.1, §2.3.2)。

假设与数学表述

核心假设

  • 物理或生物假设:血液为不可压缩、非牛顿流体(§2.2, Eq. 1-2);心肌与动脉材料均为正交各向异性(orthotropic),动脉中心线方向应变为零(plane strain,§2.3.2, Fig. 4);心脏运动对冠脉血流影响可忽略(§2.2,引 Theodorakakos et al., 2008)。
  • 闭合假设:血液粘度由 Carreau–Yasuda 本构闭合(Eq. 3);出口压力由三元素 Windkessel 模型闭合(Eq. 5);动脉壁应力由 Lekhnitskii 各向异性弹性复函数法闭合(§2.3.2, Eq. 23-24)。
  • 数值便利假设:入口速度截面均匀(§2.2);短段内通道为直管、等截面(§2.3.1, Fig. 3b);心肌无限大域假设以简化应力边值(§2.3.2);Bernoulli 吸附正反馈被忽略(§2.3.1 末段)。

Governing equations

  • 方程定位:流体 N–S 方程 Eq. (1)-(2)(§2.2, PDF p.3);Carreau–Yasuda 粘度 Eq. (3)-(4)(PDF p.3-4);Windkessel 出口压力 Eq. (5)(PDF p.4-5);Hagen–Poiseuille 稳态压降 Eq. (8)、Womersley 时变压降 Eq. (9)-(10)(§2.3.1, PDF p.5);总 LPD 叠加 Eq. (12)(PDF p.5-6);锥管/扩管/弯管/分叉压降 Eq. (15)-(19)(PDF p.6);RPD 定义 Eq. (21)(PDF p.6)。弹性:Airy 应力函数相容方程 Eq. (23)(PDF p.7);特征方程 Eq. (24);应力分量 Eq. (29)-(31)(PDF p.8);边界条件 Eq. (32)-(33);无穷远应力 Eq. (38)-(40);最终应力 Eq. (57)-(59)(PDF p.9)。
  • 方程与耦合关系:q(t) 与 p̃(t) 以 Fourier 级数展开(H=13,Eq. 7);分段 LPD Δpi = −p̃(t=0.4s)·Δli(Eq. 11);总 Δp 为摩擦项 ΣΔpi 与几何项 ΣΔpᵐ(j) 之和(Eq. 12),几何项含锥管(Eq. 15)、扩管(Eq. 16)、弯管(Eq. 17)、分支前后分离(Eq. 18-19)。RPD Δpr = ΔpMB − Δp0(Eq. 21)。弹性模型通过仿射变换将孔外域映射为单位圆(Eq. 27),由 Schwarz 公式求解 Φ₀₁、Φ₀₂(Eq. 47-48),再回代得应力(Eq. 57-59)。流体与弹性模型在本工作中为单向解耦,未做流-固耦合。
  • 守恒量或约束:质量守恒(Eq. 1,∇·u=0)与动量守恒(Eq. 2);弹性边值孔边合力沿 x̂、ŷ 轴为零(A=B=0,§2.3.2);总流量沿管路守恒(连续性,Eq. 14)。

初始条件、边界条件与约束

  • 入口:Doppler 实测速度波形作截面平均施加,截面均匀(§2.2, Fig. 2b, PDF p.4)。Fourier 近似 H=13。
  • 主出口:压力由三元素 Windkessel 模型计算,R1 = 2.27×10⁹ (Pa·s)/m³,R2 = 3.07×10⁹ (Pa·s)/m³,C = 6.75×10⁻¹¹ m³/Pa(§2.2, Eq. 5, PDF p.5)。L3 主出口压力曲线见 Fig. 2c。
  • 次出口:未报告独立边界条件(本次未核实)。
  • 壁面:无滑移;近壁 5 层边界层,首层 5 μm(§2.2, PDF p.5)。
  • 弹性模型:孔边受均匀管腔压力 pa;无穷远处心肌收缩力 pb,力角度 α(Fig. 4, Eq. 38-40, PDF p.7)。
  • 初始条件:模拟两个心动周期,取末周期分析(§2.2, PDF p.5)。

参数及来源

参数 含义与单位 数值或范围 来源 可识别性或敏感性
η 压缩比 = 1 − e/rnormal 50%/75%/85%(G1) 临床 CTA/造影(§2.1, Table 1, PDF p.4) 敏感性高:RPD 与 η² 近似正比(§4, PDF p.15)
l 狭窄段长度 (mm) 8/16/24(G2) 临床(Table 1) 近似线性影响 RPD 与流量削减(§3.1-3.2, Fig. 11c)
λ 桥位置 = sMB/stotal 23%/53%/73%(G3) 临床(Table 1) 影响不显著且非单调(§3.1, Fig. 7c, Fig. 11c)
d 嵌入深度 (mm) 2/4/6(G4) 临床(Table 1) RPD 随 d 近似线性增加(§3.4, Fig. 11c)
μ0 零剪切粘度 kg/(m·s) 0.056 Carreau–Yasuda(Eq. 3, PDF p.4,引 Pei et al., 2024) 未报告
μ∞ 无限剪切粘度 kg/(m·s) 0.0035 同上(Eq. 3) 未报告
g1,g2,g3 Carreau–Yasuda 系数 1.902 s, 1.25, 0.22 文献(Eq. 3, PDF p.4) 未报告
ρ 血液密度 kg/m³ 1060 §2.2(PDF p.4) 未报告
R1,R2,C Windkessel 参数 2.27e9, 3.07e9 (Pa·s)/m³; 6.75e-11 m³/Pa 文献(§2.2, PDF p.5,引 Armour et al., 2022) 未报告
pa 管腔压力 (kPa) 5.3 文献(§3.5, PDF p.14,引 Lu et al., 2025) 未报告
pb 心肌收缩力 (kPa) 12.0 文献(§3.5, PDF p.14;§4, PDF p.16,引 Peña et al., 2010; Lu et al., 2025) 敏感性高:σmax 归一化基准
φ 模量比 = Êx/Êy 1(各向同性)/2/4(各向异性) 设定(§3.5, Fig. 14c, Fig. 16) 高:σmax-α 曲线形态随 φ 改变(Fig. 16)
χ 椭圆孔轴比 = a/b 0.25–2.0(扫描) 设定(Fig. 14a, Fig. 16) 高:σmax 随 χ 非单调(Fig. 15a)
α 力角度 0°–90°(扫描) 设定(Fig. 14b, Fig. 16) 高:各向异性下 σmax 非单调(Fig. 16b)
θMB 扩管开角阈值 < π/9 时 k=0.135 文献(Eq. 16, PDF p.6,引 Seeley & Young, 1976) 未报告

数值方法与计算流程

  • 离散化、求解器、网格与时间步:Fluent 2023 求解 N–S(§2.2, PDF p.4);流体域约 80 万四面体单元,近壁 5 层边界层(首层 5 μm);SST k-ω 湍流模型预测层流-湍流转捩;时间步 0.005 s;每模型模拟 2 个心动周期(§2.2, PDF p.5)。弹性模型由解析复函数法求解(§2.3.2),并用 Abaqus 有限元验证(§3.5, PDF p.14)。
  • 收敛性、稳定性与误差控制:未报告独立网格收敛研究;理论 vs 数值 RPD 在近段 LADA 存在偏差,归因于近段血流非定常(§3.4, Fig. 11c, PDF p.13-14);无限域假设对 d=2 mm 的 σmax 低估 20.62%(§3.5, Fig. 14d-e, PDF p.14-15)。
  • 软件、版本和计算成本:Fluent 2023(Canonsburg, PA);Abaqus(版本未报告);计算成本未报告。

校准、验证与不确定性

  • 校准数据与目标函数:入口速度波形校准自 Doppler 实测(Javadzadegan et al., 2018,Fig. 2b);Windkessel 参数取自文献;弹性模型 pa、pb 取自文献。无参数拟合目标函数。
  • 验证数据:流体模型入口压力与 in vivo 实测对比良好(Fig. 5a,数值峰值按比例缩放匹配 in vivo,§3.1, PDF p.10);理论 RPD 与 CFD 数值一致(Fig. 11c,近段 LADA 例外);弹性模型 σm 与 Abaqus 有限元一致(Fig. 14a-b, PDF p.14);风险分级模型经 73 例肥厚型心肌病合并 MB 患者心肌纤维化数据 ψ 验证(§3.4, Table 2, Fig. 12c-13, PDF p.13-14,数据来自 Song et al., 2024)。
  • Identifiability/sensitivity:η 与 d 显著相关、与 l 不相关(§3.4, PDF p.13,引 Leschka et al., 2008;Yu et al., 2025);故分级模型选用 η 与 l 作双因素。RPD ∝ l(线性)与 η²(§4, PDF p.15)。
  • 不确定性量化:未报告系统性不确定性量化(UQ);临床验证仅 73 例单中心数据;未做置信区间或 Bootstrap。
  • 未验证部分:Bernoulli 吸附正反馈未建模(§2.3.1 末);浅表 MB(d<2 mm)弹性模型偏差大且未验证;次出口边界条件未报告;网格无关性未报告;心肌-动脉-血流三场耦合未实现(§5 局限)。

核心结果与证据

主要发现 1:RPD 随 η、l、d 增大而增大,桥位置影响不明显

  • 模型结论或预测:增大压缩比 η、狭窄段长度 l、嵌入深度 d 均使跨桥段相对压降 RPD 增大;桥位置 λ 的影响非单调且不明显(L8-L10 的 RPD 分别为 12.29、8.95、10.49 mmHg)。RPD ∝ l(线性)与 η²。η 从 0→85% 使 L2、L3 入口压力较 L0 升高 13.10%、22.02%。
  • 证据定位:Fig. 7a-d(§3.1, PDF p.10-11);Fig. 11c(§3.4, PDF p.13);RPD 数值见 §3.1(PDF p.11);13.10%/22.02% 见 §3.1(PDF p.10);RPD ∝ η² 见 §4(PDF p.15)。
  • 参数条件:G1(η=50/75/85%, l=16, λ=53%, d=2)、G2(l=8/16/24, η=75%, λ=73%, d=2)、G3(λ=23/53/73%, η=75%, l=16, d=2)、G4(d=2/4/6, η=75%, l=16, λ=73%);末收缩时刻 t=0.40 s。
  • 验证程度:部分验证——理论 RPD 与 CFD 一致(Fig. 11c),但近段 LADA 偏差;与 Freidoonimehr et al., 2021 实验趋势一致(§4, PDF p.15)。
  • 替代解释:未建模的 Bernoulli 吸附正反馈可能使真实 RPD 更高(§2.3.1 末);近段偏差可能源于未考虑湍流(§4, PDF p.16)。

主要发现 2:双因素风险分级模型(η-l)判别能力优于单因素临界压缩比模型

  • 模型结论或预测:以临界 RPD = 20 mmHg 等值线在 η-l 平面划分轻/重区,叠加 73 例 MB 患者数据(颜色编码心肌纤维化程度 ψ)。重度组 ψ 均值显著高于轻度组(Student t 检验)。双因素模型的轻度组 ψ 均值更低、重度组更高、组间方差更小,判别能力优于单因素 A(η_c=65%,Sharzehee 2019)和单因素 B(η_c=82%,Bourassa 2003)。单因素 A 过度保守,将轻度患者误判为重度(region III/IV 均值低于 I/II)。
  • 证据定位:Fig. 12c(§3.4, PDF p.14);Fig. 13a-c box plot(PDF p.15);Table 2(§3.4, PDF p.15)——region I 均值 8.74%、中位 5.99%、方差 68.70;II 17.35/17.66/106.87;III 7.42/5.96/16.70;IV 13.47/10.49/114.43;V 9.50/6.35/74.55;VI 16.31/12.82/115.31(单位 %,方差 %²)。
  • 参数条件:73 例 LADA MB 患者(η≥50%),肥厚型心肌病表型(引 Song et al., 2024;Basso et al., 2009);临界 RPD=20 mmHg。
  • 验证程度:部分验证——单中心 73 例回顾性数据支持;无前瞻性随访。
  • 替代解释:ψ 还受非 MB 因素影响(高血压、冠脉粥样硬化等)未控制;样本来自肥厚型心肌病患者,外推到一般 MB 人群需谨慎。

主要发现 3:心肌收缩使动脉壁最大 von Mises 应力达心肌收缩力的数倍,提示内皮功能障碍

  • 模型结论或预测:各向异性(φ=4)下 σmax 随力角度 α 非单调变化;σmax 最大可达 pb 的 6 倍(即约 72 kPa)。当 χ≤1(压缩比 η 越大即 χ 越小),应力集中越显著;χ>1 时 σmax 位置与量值强烈依赖各向异性。各向同性时心肌收缩沿椭圆短轴方向应力集中最显著。无限域假设对 d=2 mm 的 σmax 低估 20.62%,随 d 增大偏差递减,故模型更适用于深部 MB(d≥2 mm)。
  • 证据定位:σmax 达 6 倍 pb 见 §3.5(PDF p.15);低估 20.62% 见 §3.5(PDF p.14-15, Fig. 14d-e);σmax-χ-α 相图见 Fig. 16a-b(PDF p.16);σm-χ、σm-α 曲线见 Fig. 14a-b、Fig. 15a-b(PDF p.14, p.16)。
  • 参数条件:pa=5.3 kPa,pb=12.0 kPa;φ=1/2/4;χ=0.25–2.0;α=0°–90°;d=2/4/6 mm。
  • 验证程度:部分验证——σm 与 Abaqus 有限元一致(Fig. 14a-b);临床关联为间接(引 Mineo 2025; Toya 2025 报道内皮功能障碍与冠脉痉挛与 MB 相关,§4, PDF p.16)。
  • 替代解释:无限域假设对浅表 MB 不适用;未考虑动脉壁自身厚度与多层结构;pb=12 kPa 为文献值,个体差异未量化。

关键图表

  • 图表定位:Fig. 2(§2.1-2.2, PDF p.3)
  • 展示内容:LADA 几何模型(spline 中心线)、入口 Doppler 速度波形及其 H=13 Fourier 近似、L3 主出口 Windkessel 压力曲线(收缩/舒张着色)。
  • 支持的结论:CFD 边界条件设定方式;Fourier 截断 H=13 足以逼近实测波形。
  • 适用参数区间:η=53%, l=36.9 mm, λ=73%, d=2 mm(in vivo 对比用)。

  • 图表定位:Fig. 12c(§3.4, PDF p.14)

  • 展示内容:RPD 相图(η-l 平面),临界 RPD=20 mmHg 黑线(双因素)、临界 η=65% 胭脂线(单因素 A)、η=82% 黄线(单因素 B);73 例患者星点,填充色编码 ψ。
  • 支持的结论:双因素分级在 η-l 平面上能更好区分轻/重;单因素 A 过度保守。
  • 适用参数区间:η≥50%, l∈[0, ~30] mm。

  • 图表定位:Fig. 16(§3.5, PDF p.16)

  • 展示内容:σmax/pb 相图(χ-α 平面),(a) 各向同性 φ=1、(b) 各向异性 φ=4;黑色等值线 σmax=8.4。
  • 支持的结论:各向异性使 σmax-α 关系非单调;右半区(χ>1)应力集中显著对应重度 MB。
  • 适用参数区间:χ∈[0.25,2.0], α∈[0°,90°], φ=1 或 4。

  • 图表定位:Table 1(§2.1, PDF p.4)

  • 展示内容:13 个 LADA 模型(L0-L12)分组 G1-G4 的 η、l、λ、d 取值。
  • 支持的结论:四组参数化设计覆盖 MB 主要形态变量。
  • 适用参数区间:见参数表。

局限与适用边界

  • 数据支持的结论:RPD 随 η、l、d 增大;双因素分级优于单因素(73 例支持);σmax 可达 6 倍 pb。
  • 依赖假设的结论:RPD ∝ η² 依赖 Hagen–Poiseuille/Womersley 线性叠加且忽略 Bernoulli 正反馈;σmax 相图依赖无限域正交各向异性平面应变假设。
  • 模型失效条件:近段 LADA(血流非定常)理论 RPD 偏差大(§3.4, Fig. 11c);浅表 MB(d<2 mm)弹性模型低估 σmax 达 20.62%(§3.5);高压缩比下 Bernoulli 吸附致管壁进一步塌陷,模型低估真实 RPD(§2.3.1 末)。
  • 最大不确定性:流-固耦合缺失(心肌-动脉-血流三场未耦合,§5);临床验证为单中心 73 例肥厚型心肌病合并 MB,无前瞻性随访;网格无关性与 UQ 未报告;弹性模型未考虑动脉壁分层结构与有限厚度。

个人批注

可迁移的方程、算法或参数

  • 流体力学模型的分段 Fourier 叠加法(Eq. 6-12)可迁移到其他 slender 分支管路(如脑动脉、主动脉弓)的压降预测;RPD 定义 Eq. (21) 可作通用严重度指标。
  • 弹性模型复函数法(Eq. 23-59)可推广到任意形状孔洞的各向异性含孔软组织应力集中(§2.3.2 末)。
  • Carreau–Yasuda 参数(μ0=0.056, μ∞=0.0035, g1=1.902, g2=1.25, g3=0.22)与 Windkessel 参数(R1, R2, C)可直接复用。
  • 双因素 η-l 临界 RPD=20 mmHg 分级思路可迁移到其他狭窄类血管病变。

与我的模型的接口

  • 本人 SMC G&R 模型可接收本文弹性模型输出的 σmax 作为力学刺激输入,驱动血管壁生长与重塑。
  • 本文流体模型输出的 WSS 分布(Fig. 5d)可作为内皮力学-生物学耦合的输入量。
  • 本文 plane strain + 无限域假设与本人 FEniCS 3D 有限域仿真互补,可作解析基准验证。

疑问与复现实验

  • 疑问 1:H=13 的 Fourier 截断对高频脉动成分的误差有多大?文中仅图示拟合(Fig. 2b),未报告频域能量比。
  • 疑问 2:73 例临床验证中,ψ 是否控制了冠脉粥样硬化与高血压等混杂因素?
  • 复现实验:在 FEniCS 中重建 L3 几何(η=85%, l=16, λ=53%, d=2),施加相同入口/出口边界,复算 RPD 与 WSS 分布,与 Fluent 结果对比验证网格无关性。

与上下文的关系

本文建立在

  • Lekhnitskii, 1981 各向异性弹性复函数法(§2.3.2, Eq. 23-59,引 Lekhnitskii, 1981, Theory of elasticity of an anisotropic body, Mir Publishers)。
  • Womersley, 1955 时变管流理论(§2.3.1, Eq. 9-10,引 Womersley, 1955, J. Physiol. 127, 553-563)。
  • Hagen–Poiseuille 稳态管流(§2.3.1, Eq. 8,引 Bougouin et al., 2024, PNAS 121, e2321581121)。
  • Seeley & Young, 1976 几何压降半经验公式(§2.3.1, Eq. 16/18/19,引 Seeley & Young, 1976, J. Biomech. 9, 439-448)。
  • Carreau–Yasuda 非牛顿本构(§2.2, Eq. 3,引 Dutra et al., 2021; Kada et al., 2023; Pei et al., 2024)。
  • 三元素 Windkessel 出口模型(§2.2, Eq. 5,引 Armour et al., 2022, Comput. Biol. Med. 140, 105053)。
  • Song et al., 2024 提供 73 例 MB 心肌纤维化数据(§3.4, PDF p.13,引 Song et al., 2024, BMC Med. 22, 86)。

已核实的后续引用

本次未检索。

同类模型对比

  • Schrauwen et al., 2014(§1, PDF p.2,引 J. Biomech. 47, 1810-1815):将冠脉分解为直/锥/狭/曲段分别半经验估计压降,无法预测整段压力分布且忽略分叉分离。本文模型统一处理分支与变截面。
  • Freidoonimehr et al., 2020(§1, PDF p.2,引 Phys. Fluids 32, 021901):半经验公式估计狭窄段压降,局部适用。本文给出全网络解析框架。
  • Javadzadegan et al., 2018(§2.2, PDF p.3,引 J. Biomech. Eng. 140, 091010):提供 MB CFD 入口速度波形与 in vivo 对比基准(Fig. 5a)。本文在其基础上扩展四组参数化研究。
  • Sharzehee et al., 2019(§1/§3.4, PDF p.2/p.14,引 Am. J. Physiol. Heart Circul. Physiol. 317, H1282-H1291):单因素临界压缩比 65% 模型。本文证明其过度保守。
  • Bourassa et al., 2003(§3.4, PDF p.14,引 J. Am. Coll. Cardiol. 41, 351-359):单因素临界压缩比 82% 模型。本文双因素模型判别能力更优。

与本地论文队列的关系

不适用。

摘要概述

本文结合计算流体力学(Fluent 2023,非牛顿 Carreau–Yasuda 血液模型)与解析弹性力学(复函数方法,处理各向异性含孔软组织的应力集中),系统研究心肌桥(myocardial bridging, MB)在收缩期管腔狭窄下的形态-血流动力学行为。通过四组左前降支(LADA)模型分别改变压缩比 η、狭窄段长度 l、桥位置 λ 和嵌入深度 d,发现 RPD(相对压降)和出口流量随 η、l、d 增大而显著增加/降低,而桥位置的影响不明显;心肌收缩使动脉壁最大 von Mises 应力可达心肌收缩力的数倍,可能引发内皮功能障碍与冠脉痉挛。基于 η 和 l 的双因素风险分级模型经 73 例临床心肌纤维化数据验证,其判别能力显著优于单因素模型。

关键图表

  • Fig. 2 — LADA 几何模型:基于冠脉造影构建的分支管路中心线(spline 近似),配以入口 Doppler 速度波形与三元素 Windkessel 出口压力曲线,奠定了 CFD 边界条件的设定方式。
  • Fig. 12c — RPD 相图(η–l 平面):以临界 RPD = 20 mmHg 等值线划分轻/重区域,叠加 73 例真实 MB 患者数据点(颜色编码心肌纤维化程度 ψ),直观展示双因素分级模型相较单因素临界压缩比(65% / 82%)的改进。
  • Fig. 16 — 最大 von Mises 应力 σmax 相图(孔形比 χ vs. 力角度 α):各向异性(φ = 4)情形下 σmax 随 α 非单调变化,右半区域应力集中显著,对应重度 MB 风险。

与我的关联

该论文将解析力学(复函数法求解各向异性含孔体应力集中)与 CFD 相结合的思路,以及"几何参数→RPD→临床分级"的建模-验证链条,对血管力学建模与临床转化研究有直接参考价值。