人类心肌的粘弹性模型
摘要：心脏的生物力学在健康与疾病中的理解在心力衰竭的诊断与治疗中起着重要的作用。利用计算生物力学模型进行治疗评估为个性化治疗铺平了道路，并依赖于将应变映射为应力的准确本构方程。目前最先进的本构方程使用超弹性理论来考虑心肌的非线性各向异性应力-应变响应。虽然这些方程为理解心脏组织的生物力学提供了坚实的基础，但大多数当前的方程忽略了实验观察到的粘弹性现象。利用人类心肌的实验数据和对心脏肌肉分层结构的了解，我们提出了一种分数非线性各向异性粘弹性本构模型。该模型能够复制双轴拉伸、三轴循环剪切和三轴应力松弛实验（平均误差约为7.65\%），与其超弹性本构模型相比有所改进（平均误差约为25\%）。我们展示了该模型的灵敏度、准确性和参数唯一性。该模型还与速率相关的双轴拉伸以及不同模式的双轴拉伸进行了比较，展示了模型对各种加载现象的可扩展性。
作者：David Nordsletten and Adela Capilnasiu and Will Zhang and Anna Wittgenstein and Myrianthi Hadjicharalambous and Gerhard Sommer and Ralph Sinkus and Gerhard A. Holzapfel
论文ID：2105.06671
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2021-05-17