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基于一维增广流固耦合系统的动脉计算血流动力学:黏弹性参数估计及与体内数据对比

流体动力学 2021-06-15 v1 数值分析 数值分析 计算物理

摘要

数学模型被广泛认为是心血管诊断和循环系统疾病研究的重要工具,尤其可用于获取 otherwise 需侵入性测量的数据。为正确模拟人体血流动力学,血管壁的黏弹性特性是必须考虑的关键方面,因其在心血管行为中起重要作用。本文旨在将血液的增广流固耦合系统应用于真实病例,以评估该模型作为改进心血管诊断与病理治疗有价值资源的有效性。首先,利用文献基准测试用例验证模型在单个动脉段正确模拟脉搏波形的能力。这些案例在设计时考虑了胸主动脉上段和颈总动脉中血管壁简单的弹性行为。此外,将从四根人体颈总动脉和两根股总动脉的张力测量中提取的体内压力波形与数值解进行比较。结果表明,为避免压力峰值的高估,需要考虑动脉壁的黏弹性阻尼效应。本文提出一种估计模型黏弹性参数的有效方法,其给出的颈总动脉滞后曲线耗散的能量分数与文献中同一血管滞后环计算值一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.03285,
  title  = {Computational hemodynamics in arteries with the one-dimensional augmented fluid-structure interaction system: viscoelastic parameters estimation and comparison with in-vivo data},
  author = {Giulia Bertaglia and Adrián Navas-Montilla and Alessandro Valiani and Manuel Ignacio Monge García and Javier Murillo and Valerio Caleffi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.03285},
  year   = {2021}
}

备注

submitted to Journal of Biomechanics