中等级冠状动脉临床参数评估的简化有序 CFD 方法
医学物理
2025-07-01 v2
摘要
冠状动脉疾病(CHD)仍是全球死亡的主要原因之一。本研究引入一种新方法，将患者特异的多片CT扫描整合到CAD模型中，并采用一维数值框架来评估不同程度的狭窄。计算分析涵盖整个血管树，特别关注使用解析方程建模的狭窄冠状动脉。采用正向和逆向特征变量的1维特征方程，用于推导关键参数，如面积和速度。在出入口分别施加基于电阻的模型（反射系数为零）和真实压力波形输入的边界条件。由1维模型生成的边界条件，捕捉了全球特征，随后用于模拟2维轴对称模型，以捕捉局部特征。数值求解器经与文献结果验证，确保网格独立性。计算出多种非牛顿模型下的分数流动保留(FFR)和瞬时无波动比率(iFR)，并针对不同狭窄程度进行评估。此外，还探讨了狭窄冠状动脉病变长度的作用。数值模拟在一整个心脏周期内进行，覆盖收缩期和舒张期。结果表明，随着狭窄程度的增加，FFR和iFR均呈下降趋势。该方法为在临床环境中评估冠状动脉狭窄功能严重程度提供了可靠且无创的诊断工具，有效捕捉了全球与局部血流动力学特征。
引用
@article{arxiv.2505.12485,
title = {A Reduced-Order CFD Approach for Intermediate grade Coronary Arterial Clinical Parameter Assessment},
author = {Oeshee Roy and Priyanshu Ghosh and Sayan Karmakar and Supratim Saha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.12485},
year = {2025}
}