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多物理场仿真提升植入式医疗设备的性能和安全性

Freddy Hansen, St. Jude Medical (Now Abbott), CA, USA

美国圣犹达医疗公司的高级研发工程师 Freddy Hansen 长期致力于改善心力衰竭患者的生活质量,帮助他们树立健康的心态。他使用多物理场仿真对左心室辅助装置(left ventricular assist device,简称 LVAD)进行了模拟。数值仿真涵盖了从流体动力学、供电到热管理的方方面面,让他在进行实验研究之前,就能对这种复杂的植入式医疗装置进行表征。

圣犹达医疗公司的研发重点是提升装置的生物相容性、血液相容性以及免疫相容性,确保装置不会引起不良的免疫反应。Hansen 利用软件中的“旋转机械”建模技术对磁悬浮转子和血液的湍流流动进行了模拟。他还使用软件研究了对 LVAD 装置进行无线供电的可行性,并对外部控制器的结构完整性进行了评估。

Visualization of the magnetically levitated rotor where the magnitude and direction of the magnetic field in the rotor, as well as in the stator are shown.