应用MSC.Dytran模拟水射流切割猪肝脏组织的仿真研究
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３ 卷 １ 期 Ｏ ２１ ０ １年 ２月
中 国 生
物 医
学
工
程
学
报
Ｃ ｉｅ ｏ ｒａ ｉ ｅ ｉ ｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ｈｎｓ Ｊ ｕｎ ｌｆ Ｂｏ ｄ ａ Ｅ ｇｎ ｒ ｇ ｅ ｏ ｍ ｃ ｅｉ
Ｖ０ ． ０ １ ３ ＮＯ ．１ Ｆ ｂｒ ｒ ２ ｅ ｕａｙ ０１１
在矩形 裂 纹 形 成 后 ， 肝 脏 的 表 面 变 形 又 开 始 回 猪 缩 。这 是 因为 水 射 流 已经 穿 透 ， 这种 情 况 下 ， 在 以 后 的水射 流 冲击会穿 过 猪 肝脏 被 破 坏 的 区域 ， 以 所
在 猪肝脏 的表 面所 引起 的 变形 没 有 未 穿透 时 大 ， 最 终 变形如 图 ４中（ ） 示 。对 于本 研 究 的医用 水 刀 ｈ所
有规律 的 裂纹 融 合 贯 通 ， 为 一 个 大 的 矩 形 裂 缝 。 成 由此 可见 ， 时 的水 射 流刚 好 能穿 透 猪肝 脏 。从 侧 此 视 图中 ， 以看 出 在矩 形 裂 纹 形 成 之 前 的 过 程 中 ， 可
［
］
参 考 文 献
Ｈｌｅ ｏ ｈ Ｓ，Ｇｏ ａ ， Ｒａ ｖ ｎ ｋ Ａ．Ｎｏ －ｉ ｅ ｒ ｍｏ ｅ ｌ ｇ ａ ｄ ｍｂ ｒ Ｍ ｄ ａ ｓａ ｎ ｌ ａ ｄ ｌｎ ｎ ｎ ｉ
中图 分 类 号 Ｒ １ ３８ 文献 标 识 码 Ｄ 文 章 编 号 ０ ５ —０ １ ２ １ ） １ １ １０ ２ ８８ ２ （ ０ １ ０ － ５ － ０ ４
Ｓ ｍｕ ａ ｉｎ ｏ ｔｉ ｇ Ｐｏ ｃｎ ｖ ｒ ｗｉ ａ ｅ ｅ ｓ ｄ ｏ Ｓ Ｄｙ ｒ ｎ ｉ ｌｔｏ ｆＣｕ ｔ ｒ ｉ ｅ Ｌｉ ｅ ｔ Ｗ ｔ ｒ Ｊ ｔＢａ ｅ ｎ Ｍ Ｃ． ｔａ ｎ ｈ
组 织 ， 产 生 热 能 ， 会 像 高频 电 刀 、 声 刀 、 光 不 不 超 激 等 手术器 械对 组织 切 缘甚 至 深 层 组织 造 成 热损 伤 ，
这 种特有 的组 织 选 择 性 和 无 热 损 伤 性 能 减 少 了手
术 创伤 ， 体现 了微 创 外 科 的发 展方 向 ，具 有 广 阔 的 应 用前景 。随着计 算 机技 术 、 电控 制技 术 及无 线 机 内窥镜技 术地 不断 融 合 和应 用 ， 刀 在 医学 领 域将 水 发 挥更 为重 要 的 作用 。对 水 射 流 切 割 组 织 机 理 的 深 入研究 ， 必然会 对 实践应 用带来 有效 的指导 意义 。
ｅ ａｕ ｔ ｎ ｏ ｒ ｓｕ ｅ ｎ ｔａ ｅｓ ｒ ｔ ｉ ｆ ｅ ｃ ｏ ｃ ｕ ｔｃ ｖ ｌ ａ ｏ ｆ ｐ ｅ ｓ ｒ ａ ｄ ｒ ｖ ｒｅ ａｅ ｎ ｕ ｎ ｅ ｔ ａ ｏ ｓ ｉ ｌ ｉ
ｓｕｄｐｅｓｒ ｅｅ ａ ａ ｒｓ ｅｗ ｔ ｅ ｃｉｉｇ［ ］ ｎ Ｊ ｏｎ ｒｓ ｅｌｖｌ ｔ ｂａｉ ａ ｒ ｒｍａｈｎｎ Ｊ ．Ｉｔ ｕ ｖ ｅ
（ ｈ ５ ｔ ｏｐｔｌｆＰ Ａ， ｕｙ ａ ７０ ０， ｈｎ ） Ｔｅ１０ｈＨ ｓｉ Ｌ Ｌ ｏａｇ４ １０ Ｃ ｉ ａｏ ａ
Ｋｅ ｒ ｓ ａｅ－ ｔｓｍｕａｉｎ；ｉｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ｗ ｔｒｊ ；ｉ ｌｔ ｌ ｒ ｅ ｏ ｖ
引 言
医用水 刀 是一 种 利 用 高 压 水 射 流 技 术 进 行 手 术 的医疗 器 械 。这 种 设 备 在 高 压 下 将 水 通 过 一 个
ＧＵＯ Ｘｉ ｎ一
ＺＨＡＮＧ ． ｈ ｎ ＸｉＺ ｅ ｇ
ＡＮ Ｊ ｎ Ｆ ｎ ＨＵＡＮＧ Ｙｏ ｇ Ｍｅ ｕ ． ａ ｇ ｎ． ｉ
（ ｃｄｍ Ａ ａ ｅ ｙｏ ｆＭｉｔｒ ｄ ａ ｃ ｎｅ ， ｎ ｔｕｅｏ Ｍｅ ｉ ｌ ｑ ｉｍ ｎ ， ａ ｊ ０ １ １ Ｃ ｉ ） ｌａｙＭｅ ｗ ｌ ｉ ｃ Ｉ ｓ ｔｔ ｆ ｉ Ｓｅ ｓ ｉ ｄｃ ｕ ｅ ｔ ａＥ ｐ ｎｉ ３ ０ ６ ， ｈｎ ｎ ａ
理进行 了探索性 的初 步研究 。
１ ＭＳ Ｄ ｔａ Ｃ． ｙｒ ｎ简 介
ＭＳ ． ｙｒ Ｃ Ｄ ｔ ｎ是 由 ＭＳ ａ Ｃ公 司开发 的用 于模 拟 瞬
科、 泌尿 外科 、 颌面外 科 和眼科 等领域 。 医用水 刀是纯 水 射 流水 刀 ， 依靠 水 射 流 的 高 它
速冲击力 破坏 人体 组 织 ， 使人 体 组 织结 构 间 隙 发 生 膨 胀 ， 软地 实质性 组 织 在较 低 的 压力 下 即可 被切 较 断， 而在相 等 的水 射 流 压 力 下 ， 管 、 泌 管 、 巴 血 分 淋
拟 仿真 研究 。
在 ＭＳ ． ｙｒｎ中 ， 格 朗 日网格 和欧拉 网格可 Ｃ Ｄｔ ａ 拉
以用在 同一个 分析 模 型 中 ， 并且 可 以通 过一 个 界面
收稿 １期 ： ０ ００ －１ ３ ２ １－５３ ，录用 １ ： ０ ０ ９２ ３期 ２ １ － ｏ１ ０
基 金项 目： 军 “ 一 五 ” 疗 卫 生科 研 重 点 专 项 资 助 项 目（ ６０ ７ ； 事 医学 科 学 院 创 新基 金 重 大 项 目（ ０ ８ Ｄ ９ 全 十 医 ０ ｚ５ ） 军 ２０Ｚ ０ ）
ｉｅｔ ｃｔ ｎｏ ａｗ ｔ ｊｔ ｕｔ ｇｓｓ ｍ［ Ｊ ｄｎｉ ａ ｏ ｆ ａ ｒ ｔｎ ｙｔ Ｊ ．Ｍａ ｅ ａｉ ｌ ｎ ｉ ｆ ｉ ｅｅｃ ｉ ｅ ｔ ｍ ｔａ ａｄ ｈ ｃ
管及 神经 等韧性 较强 的组 织 可 以完 整 地保 留下 来 。 尽 管医用水 刀技术 已经 应 用 于 临床 ， 是 学 者对 于 但 水 射流切 割人体 组 织 的 机理 尚未 展 开研 究 。 目前 ，
ｄ ｉ ０ ３ ６ ／ ．ｓｎ ０ ５ —０ １ ２ １ ． １ ０ ５ ｏ ：１ ． ９ ９ ｊ ｉ ． ２ ８８ ２ ．０ ０ ． ２ ｓ １
摘 要 ：医用 水 刀 具 有 高 度 的 组织 选 择 性 和 保 护 性 ， 选 择 性 和 保 护 性 切 割 等 优 点 ， 引 入 了 医 学 领 域 并 应 用 于 其 被 临 床 ， 得 了 良好 的 效 果 。 应 用 Ｍ Ｃ Ｄ ｔ ｎ 拟 了水 射 流 切 割 猪 肝 脏 组 织 的 瞬 态 过 程 ， 真 结 果 表 明 ： 于 不 同 取 Ｓ ． ｙｒ 模 ａ 仿 对 的软 组 织 ， 在 一 个 合 适 的 水 射 流压 力 对 其 进 行 准 确 的切 割 ， 存 而且 不 会对 附近 的其 他 组 织 或 器 官 造 成 损伤 。 关 键 词 ： 射 流 ； 真 ； 脏 水 仿 肝
］ ］ ］ ］ ｉ
ｍａｉ ａ ｄｐｈａ ｓｒ ｃｓ ｒａｅ ｙＡ ｒｓ ｅＷａ ｒ ｔＪ ．ｎ ｘｍ ｌ ｅｔ ｔｕ ａｅ ｅｔ ｂ ｂａｉ ｔ ｊ ［］ Ｉｔ ｆ ｃ ｄ ｖ ｅｅ Ｊ
８
Ｚ ｎ ． ｉ ． ｅ ｅ ｐ ｅ ｔｏ ｌ ａ ｒｓ ｅ ｗ ｔｒ ｔ ｅ ｕｔ ｇ ｅ ｇ １ Ｋ ｍ ３ Ｄ ｖ ｌ ｍ ｎ ｆａ ｂ ａｉ ａ ｊ ｒ ｃ ｔ ｎ ｏ ｌ ｖ ｅｅ ｋ ｆ ｉ
［ ２
］
猪肝脏 的 变 形 是 不 断 变 大 的 ， 第 ８ 到 ９帧 （ 图 ４ 见 （） 达 到 最 大 ， 起 一 个 非 常 明 显 的 凸起 。然 而 ， ｆ） 鼓
［ ３ ［ ４ ［ ５ ［ ６ ； ７ Ｓ ｒ ｃ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ２ ０ ， ４ ：４ ３ ９ ｕ ａ ｅＳ ｉ ｅ ａ ｄＥ ｇ ｅ ｎ ，０ ９ ３（ ） ３ ７— ５ ． ｆ ｎ ｎ ｉ
态高度 非 线性 结构 、 气体／ 体流 动 、 体一 构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ互 液 流 结
作用 的专业 分析 软 件 ¨ 。采 用 高 效 的 显式 积 分 技 术 ， 持广 泛 的材 料 模 型 和高 度 组合 非 线性 分 析及 支 流体一 结构 的全 耦 合 ， 其 擅 长 对 高速 碰 撞 、 构 大 尤 结 变 形和 瞬 时 内发 生 的 流体 结 构 相 互 作 用 事 件 的模
Ａ ｔｍ ｔ ｎ ａ ｄ Ｃ ｎｒｌ ０ ７ １ ２ ： ９ ２ ６ ｕｏ ａｉ ｎ ｏ ｔ ， ０ ， （ ） １ ５— ０ ． ｏ ｏ２
Ｈｌｃ ｏ ｈ Ｓ，Ｖａｉ ｅ ，Ｓ ｍｋ ｌｔＶ．Ｅｓｉ ｔ ｎ ｏ ｅ ｓ ｏｈ ｚ ｎ ｌｃ ｋ Ｊ ｉ ｕ ｅ ｔｍａ ｉ ｆｔ ｍｏ ｔ ｏ ｅ ｏ ｈ
学者 们 只是对 于水 射 流切 割 煤 矿 、 岩石 或 其他 材 料
的机 理 展 开 了 研 究 ， 进 行 切 割 机 理 方 面 的 探 并
讨 ¨ ６。Ｗｉ ｉ －１ ｌｎ ｋ ｓ曾经 做 过 纯 水 切 割 软 质 材 料 的 工
作 。 国内学 者 常宗 旭 等 对 煤 岩 体 水 射 流 破 碎 机 理进 行 了研 究 ， 缅 等 曾 经 用 Ｍ Ｃ Ｄ ｔ ｎ做 过 林 Ｓ ． ｙａ ｒ
水射 流切 割 岩石 辅 助 机 理 的模 拟 研 究 。本研 究从 瞬态 动 力 学 的 角 度 对 水 射 流 切 割 软 组 织 的 机
内径很 小 的喷 嘴 喷 射 出去 ， 成 细 的高 压 水 束 ， 形 达
到切 割组织 的 目的 。如 今 ， 医用 水 刀 已成 为 一 种 在 实质性 器官 手术 中重要 的手 术工 具 。在 人 体 内部 ， 心脏 流出 的血液 ６ ％经 过肝 脏 ， 此肝 脏切 除 手 术 ０ 因 中需要 注意 失血量 ， 医用 水 刀 的选 择 性切 割 特 点 可 以有效 地减 少 血 管 破 裂 ， 低 失 血 量 ， 以被 广 泛 降 所 应 用 于肝脏外 科 。此 外 ， 医用 水 刀 也应 用 于 神 经外
＋通讯 作 者 。 Ｅｍａ ： ６ ８ ＠ ｓｈ ．ｏ — ｉ ｚ ７７ ｏｕ ｃｒ ｌ５ ｎ
中
国
生
物
医
学
工
程
学
报
３ Ｏ卷
３ 结果
限 于篇 幅 ， 中只 给 出压力 Ｐ＝４ＭＰ ， 度 为 文 ａ速 Ｖ＝ ０ｍ ｓ ９ ／ 时典型 的仿真结 果 。此 时水 射 流可 以 穿 透 ０ ０ 的猪 肝 脏 ， 无 法 穿 透 ０ ０ 的厚 度 。 ． ｌｍ 而 ．２ ｍ
于是 ， 过 多 次 仿 真 ， 现 可 以 刚 好 穿 透 厚 度 为 经 发 ０ ０ ６ｍ的猪 肝脏材 料 。仿 真结果 如下 ： 。 １ 整个 冲击过程 总 共耗 时 ０ ０ ， 射 流 刚好 穿 ．２ Ｓ 水 透猪 肝脏 。第 ９帧时 （ 图 ４ ａ ） 在 冲击 区域 出现 见 （） ， 两个裂 缝 。随后 ， 冲击过程 的残余 应 力渐 渐 “ 蚀 ” 腐 猪肝脏 ， 两个 裂 缝 周 围 产 生没 有 规 律 的 裂 纹 ， 在 如 图所示 。但是 在整 个 冲击 过 程 的最 后 阶段 ， 这些 没
应 用 ＭＳ Ｄｙｒ ｎ模 拟 水 射 流 切 割 猪 肝 脏 组 织 的 仿 真 研 究 Ｃ． ｔａ
郭 新 张西正ｈ 安军防
（ 放 军 第 １０医 院 ， 阳 解 ５ 洛 ４ １０ ） ７ ００
黄咏梅
３０ ６ ） ０ １ １
（ 事 医 学 科 学 院卫 生 装 备 研 究 所 ， 津 军 天
ｍ ｄｌｆ ｂ ｔｅ ａｅｉｓ［Ｍ ］ ／ｅ ｕｔ ｇ ｅｈｏｏｙ ｏ ｅ ｏ ｒｔ ｍ ｔ ａ ｒ ｉｌ ｒｌ ／ Ｊｔ ｔｎ Ｔｃ ｎｌ ． Ｃ ｉ ｇ
Ｄｏ ｄ ｅ ｈ ：Ｋｌ ｗｅ ａ ｒ ｓ ， ９ ２： ３ —５ １ ｒｒｃ ｔ ｕ ｒＡｃ ｄ Ｐ ｅ ｓ １ ９ ４８ ０ ． Ｆ ｂｅ ａ ｉ ｎ ＢＣ， ｍｕ ｕ Ｒａ ｌ Ｍ ，Ｔ ｅ ｌ ｙ Ｍ ． Ｄｙ ａ ｃ ｍｏ ｅｌ ｇ ｎ ｒ ｍｈ ａ ｎ ｍｉ ｄ ｌ ｎ ａ ｄ ｉ
中 国 生
物 医
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Ｖ０ ． ０ １ ３ ＮＯ ．１ Ｆ ｂｒ ｒ ２ ｅ ｕａｙ ０１１
在矩形 裂 纹 形 成 后 ， 肝 脏 的 表 面 变 形 又 开 始 回 猪 缩 。这 是 因为 水 射 流 已经 穿 透 ， 这种 情 况 下 ， 在 以 后 的水射 流 冲击会穿 过 猪 肝脏 被 破 坏 的 区域 ， 以 所
在 猪肝脏 的表 面所 引起 的 变形 没 有 未 穿透 时 大 ， 最 终 变形如 图 ４中（ ） 示 。对 于本 研 究 的医用 水 刀 ｈ所
有规律 的 裂纹 融 合 贯 通 ， 为 一 个 大 的 矩 形 裂 缝 。 成 由此 可见 ， 时 的水 射 流刚 好 能穿 透 猪肝 脏 。从 侧 此 视 图中 ， 以看 出 在矩 形 裂 纹 形 成 之 前 的 过 程 中 ， 可
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参 考 文 献
Ｈｌｅ ｏ ｈ Ｓ，Ｇｏ ａ ， Ｒａ ｖ ｎ ｋ Ａ．Ｎｏ －ｉ ｅ ｒ ｍｏ ｅ ｌ ｇ ａ ｄ ｍｂ ｒ Ｍ ｄ ａ ｓａ ｎ ｌ ａ ｄ ｌｎ ｎ ｎ ｉ
中图 分 类 号 Ｒ １ ３８ 文献 标 识 码 Ｄ 文 章 编 号 ０ ５ —０ １ ２ １ ） １ １ １０ ２ ８８ ２ （ ０ １ ０ － ５ － ０ ４
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组 织 ， 产 生 热 能 ， 会 像 高频 电 刀 、 声 刀 、 光 不 不 超 激 等 手术器 械对 组织 切 缘甚 至 深 层 组织 造 成 热损 伤 ，
这 种特有 的组 织 选 择 性 和 无 热 损 伤 性 能 减 少 了手
术 创伤 ， 体现 了微 创 外 科 的发 展方 向 ，具 有 广 阔 的 应 用前景 。随着计 算 机技 术 、 电控 制技 术 及无 线 机 内窥镜技 术地 不断 融 合 和应 用 ， 刀 在 医学 领 域将 水 发 挥更 为重 要 的 作用 。对 水 射 流 切 割 组 织 机 理 的 深 入研究 ， 必然会 对 实践应 用带来 有效 的指导 意义 。
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引 言
医用水 刀 是一 种 利 用 高 压 水 射 流 技 术 进 行 手 术 的医疗 器 械 。这 种 设 备 在 高 压 下 将 水 通 过 一 个
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理进行 了探索性 的初 步研究 。
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ＭＳ ． ｙｒ Ｃ Ｄ ｔ ｎ是 由 ＭＳ ａ Ｃ公 司开发 的用 于模 拟 瞬
科、 泌尿 外科 、 颌面外 科 和眼科 等领域 。 医用水 刀是纯 水 射 流水 刀 ， 依靠 水 射 流 的 高 它
速冲击力 破坏 人体 组 织 ， 使人 体 组 织结 构 间 隙 发 生 膨 胀 ， 软地 实质性 组 织 在较 低 的 压力 下 即可 被切 较 断， 而在相 等 的水 射 流 压 力 下 ， 管 、 泌 管 、 巴 血 分 淋
拟 仿真 研究 。
在 ＭＳ ． ｙｒｎ中 ， 格 朗 日网格 和欧拉 网格可 Ｃ Ｄｔ ａ 拉
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收稿 １期 ： ０ ００ －１ ３ ２ １－５３ ，录用 １ ： ０ ０ ９２ ３期 ２ １ － ｏ１ ０
基 金项 目： 军 “ 一 五 ” 疗 卫 生科 研 重 点 专 项 资 助 项 目（ ６０ ７ ； 事 医学 科 学 院 创 新基 金 重 大 项 目（ ０ ８ Ｄ ９ 全 十 医 ０ ｚ５ ） 军 ２０Ｚ ０ ）
ｉｅｔ ｃｔ ｎｏ ａｗ ｔ ｊｔ ｕｔ ｇｓｓ ｍ［ Ｊ ｄｎｉ ａ ｏ ｆ ａ ｒ ｔｎ ｙｔ Ｊ ．Ｍａ ｅ ａｉ ｌ ｎ ｉ ｆ ｉ ｅｅｃ ｉ ｅ ｔ ｍ ｔａ ａｄ ｈ ｃ
管及 神经 等韧性 较强 的组 织 可 以完 整 地保 留下 来 。 尽 管医用水 刀技术 已经 应 用 于 临床 ， 是 学 者对 于 但 水 射流切 割人体 组 织 的 机理 尚未 展 开研 究 。 目前 ，
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摘 要 ：医用 水 刀 具 有 高 度 的 组织 选 择 性 和 保 护 性 ， 选 择 性 和 保 护 性 切 割 等 优 点 ， 引 入 了 医 学 领 域 并 应 用 于 其 被 临 床 ， 得 了 良好 的 效 果 。 应 用 Ｍ Ｃ Ｄ ｔ ｎ 拟 了水 射 流 切 割 猪 肝 脏 组 织 的 瞬 态 过 程 ， 真 结 果 表 明 ： 于 不 同 取 Ｓ ． ｙｒ 模 ａ 仿 对 的软 组 织 ， 在 一 个 合 适 的 水 射 流压 力 对 其 进 行 准 确 的切 割 ， 存 而且 不 会对 附近 的其 他 组 织 或 器 官 造 成 损伤 。 关 键 词 ： 射 流 ； 真 ； 脏 水 仿 肝
］ ］ ］ ］ ｉ
ｍａｉ ａ ｄｐｈａ ｓｒ ｃｓ ｒａｅ ｙＡ ｒｓ ｅＷａ ｒ ｔＪ ．ｎ ｘｍ ｌ ｅｔ ｔｕ ａｅ ｅｔ ｂ ｂａｉ ｔ ｊ ［］ Ｉｔ ｆ ｃ ｄ ｖ ｅｅ Ｊ
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猪肝脏 的 变 形 是 不 断 变 大 的 ， 第 ８ 到 ９帧 （ 图 ４ 见 （） 达 到 最 大 ， 起 一 个 非 常 明 显 的 凸起 。然 而 ， ｆ） 鼓
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态高度 非 线性 结构 、 气体／ 体流 动 、 体一 构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ互 液 流 结
作用 的专业 分析 软 件 ¨ 。采 用 高 效 的 显式 积 分 技 术 ， 持广 泛 的材 料 模 型 和高 度 组合 非 线性 分 析及 支 流体一 结构 的全 耦 合 ， 其 擅 长 对 高速 碰 撞 、 构 大 尤 结 变 形和 瞬 时 内发 生 的 流体 结 构 相 互 作 用 事 件 的模
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学者 们 只是对 于水 射 流切 割 煤 矿 、 岩石 或 其他 材 料
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水射 流切 割 岩石 辅 助 机 理 的模 拟 研 究 。本研 究从 瞬态 动 力 学 的 角 度 对 水 射 流 切 割 软 组 织 的 机
内径很 小 的喷 嘴 喷 射 出去 ， 成 细 的高 压 水 束 ， 形 达
到切 割组织 的 目的 。如 今 ， 医用 水 刀 已成 为 一 种 在 实质性 器官 手术 中重要 的手 术工 具 。在 人 体 内部 ， 心脏 流出 的血液 ６ ％经 过肝 脏 ， 此肝 脏切 除 手 术 ０ 因 中需要 注意 失血量 ， 医用 水 刀 的选 择 性切 割 特 点 可 以有效 地减 少 血 管 破 裂 ， 低 失 血 量 ， 以被 广 泛 降 所 应 用 于肝脏外 科 。此 外 ， 医用 水 刀 也应 用 于 神 经外
＋通讯 作 者 。 Ｅｍａ ： ６ ８ ＠ ｓｈ ．ｏ — ｉ ｚ ７７ ｏｕ ｃｒ ｌ５ ｎ
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３ 结果
限 于篇 幅 ， 中只 给 出压力 Ｐ＝４ＭＰ ， 度 为 文 ａ速 Ｖ＝ ０ｍ ｓ ９ ／ 时典型 的仿真结 果 。此 时水 射 流可 以 穿 透 ０ ０ 的猪 肝 脏 ， 无 法 穿 透 ０ ０ 的厚 度 。 ． ｌｍ 而 ．２ ｍ
于是 ， 过 多 次 仿 真 ， 现 可 以 刚 好 穿 透 厚 度 为 经 发 ０ ０ ６ｍ的猪 肝脏材 料 。仿 真结果 如下 ： 。 １ 整个 冲击过程 总 共耗 时 ０ ０ ， 射 流 刚好 穿 ．２ Ｓ 水 透猪 肝脏 。第 ９帧时 （ 图 ４ ａ ） 在 冲击 区域 出现 见 （） ， 两个裂 缝 。随后 ， 冲击过程 的残余 应 力渐 渐 “ 蚀 ” 腐 猪肝脏 ， 两个 裂 缝 周 围 产 生没 有 规 律 的 裂 纹 ， 在 如 图所示 。但是 在整 个 冲击 过 程 的最 后 阶段 ， 这些 没
应 用 ＭＳ Ｄｙｒ ｎ模 拟 水 射 流 切 割 猪 肝 脏 组 织 的 仿 真 研 究 Ｃ． ｔａ
郭 新 张西正ｈ 安军防
（ 放 军 第 １０医 院 ， 阳 解 ５ 洛 ４ １０ ） ７ ００
黄咏梅
３０ ６ ） ０ １ １
（ 事 医 学 科 学 院卫 生 装 备 研 究 所 ， 津 军 天
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