一种循环肿瘤细胞分选结构的流体动力学拓扑优化设计方法

本发明涉及物医学工程及微流控技术领域，具体涉及一种循环肿瘤细胞分选结构的流体动力学拓扑优化设计方法，本发明，通过在预设设计域内建立包含关键分离区的三维流场模型，采用四面体网格离散并设置边界条件，并模拟不同粒径颗粒的流动与分离，基于最大化横向聚焦距离、最小化剪切力峰值及总压降构建多目标优化函数，将设计域离散为单元并赋予密度变量，采用惩罚化材料插值和最小流速阈值约束实现全局自动化拓扑优化，优化结果经结构重构处理生成适配微纳加工的CAD模型，并通过计算流体力学二次验证及实验验证形成闭环反馈，确保设计满足分选效率与细胞活性要求，突破传统流道形态限制，提升设计自由度、可制造性与应用价值。