3D 打印血管流体模型的粒子图像测速
流体动力学
2026-05-25 v1 定量方法
摘要
改变的血流动力学在脑动脉瘤和狭窄等脑血管疾病中发挥关键作用。然而，体内成像缺乏解析小血管流动动力学所需的空间分辨率。本研究提出一种实验框架，用于使用透明 3D 打印血管模型和粒子图像测速 (PIV) 来研究微尺度血流动力学。通过增材制造制造了最低直径 500 微米的光学透明微流体模型，包含直线和病理（动脉瘤样和狭窄）几何形状，并通过显微镜进行表征。在稳态层流条件下进行流动实验，使用 microPIV 测量局部速度场和壁面剪切应力（WSS）。测得的速度与解析的 Hagen-Poiseuille 预测进行比较，平均相对误差为 5 到 17 percent。该平台可可靠地捕获关键流动特征和速度的空间变化。总体而言，结果表明，透明 3D 打印血管模型结合 microPIV 提供了一种可靠的实验方法，用于研究微尺度脑血管血流动力学。
引用
@article{arxiv.2605.23877,
title = {Particle Image Velocimetry of 3D printed vascular fluidic phantom devices},
author = {Job van Essen and Ahmed Sharaf and Denzel Hopman and Selene Pirola and Paola Fanzio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.23877},
year = {2026}
}