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[2019年IEEE国际电子器件会议（IEDM）- 美国加利福尼亚州旧金山（2019.12.7-2019.12.11）] 2019年IEEE国际电子器件会议（IEDM）- 非SOI和ePIC平台用氮化硅波导耦合67+ GHz锗光电二极管

DOI：10.1109/IEDM19573.2019.8993651 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 作为血管超声的主要应用领域，颈动脉长期以来都是仿生体模设计的重点对象。然而要开发出适用于颈动脉壁运动与血流动力学综合成像的带壁颈动脉体模并非易事。本文提出一种新型体模设计方案，可高效制备具备以下特性的带壁颈动脉分叉体模：1）高声学兼容性；2）类动脉血管弹性；3）狭窄病变特征。该方案首先通过计算机辅助设计与3D打印技术直接制作血管芯材与外模，继而采用含聚乙烯醇混合物的精密铸造工艺构建弹性血管管腔，并在其外围形成琼脂-明胶组织仿生层。为验证方案可行性，我们运用该技术制备了健康及狭窄程度（25%、50%和75%）的颈动脉分叉体模组。使用具有通道级配置功能的超声扫描仪进行平面波成像实验表明：所制体模的壁面运动动力学与弹性血管中的脉搏波传播特性相符（在颈总动脉测得4.67±0.71 m/s的脉搏波速度），其血流动力学特征也与健康及狭窄分叉的预期表现一致（观察到再循环区与射流形成）。实验还成功实现了体模血管壁运动与血流动力学的综合成像，从中观测到健康与病变分叉体模间流体-结构相互作用的差异。这些发现证明，采用新方案制备的带壁分叉体模能有效支持单独或联合评估壁面运动与血流动力学的血管成像研究。
作者： Adrian J. Y. Chee，Chung Kit Ho，Billy Y. S. Yiu，Alfred C. H. Yu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种新型仿体设计方案，用于高效制作具有高声学兼容性、类动脉血管弹性及狭窄特征的壁状颈动脉分叉仿体，以实现颈动脉壁运动与血流动力学的综合成像。

研究成果

采用新方案开发的有壁分叉体模适用于单独或联合评估血管壁运动和血流动力学的血管成像研究。该方案可扩展用于制备具有不同血管壁硬度的颈动脉分叉体模，以模拟衰老血管及狭窄病变动脉中可能出现的状况。

研究不足

脉搏波速度的估计值与其标称值之间的差异可能归因于多种因素的共同作用，包括短节段测量变异、几何结构变化导致的脉搏波反射影响，以及帧率和空间分辨率等成像参数。

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