腹主动脉瘤壁患者特异性结构化六面体网格的生成
计算工程、金融与科学
2022-06-15 v2
摘要
腹主动脉瘤（Abdominal Aortic Aneurysm, AAA）是主主动脉下段扩张至正常直径的 1.5 倍。若发生破裂，AAA 可致死。基于 AAA 直径与直径增长率的几何测量，推荐择期手术以预防破裂。这些几何参数预测 AAA 破裂风险的可靠性已受质疑，生物力学评估被提出以区分高、低破裂风险患者。瘤壁应力是此类评估中的主要关注变量。多数研究使用有限元法计算 AAA 应力。这需要将患者特异性几何（瘤壁与腔内血栓 ILT）离散为有限元/网格。四面体单元最常用，因其看似可自动且轻松地生成。然而实践中，由于复杂的动脉瘤几何，该过程往往需要耗时的网格优化以确保足够高的四面体单元质量。此外，确保解收敛需要大量四面体单元，导致长计算时间。本研究中，我们聚焦于生成六面体网格，因其已知可用比四面体网格更少的单元数提供收敛解。为具有复杂/不规则几何的连续体（如动脉瘤）生成六面体网格需要分析人员交互。我们提出一种利用商业网格生成软件包中可用算法生成高质量患者特异性动脉瘤壁六面体离散化的流程。对于动脉瘤病例，我们证明该流程可在符合临床工作流约束的时间范围内促进患者特异性网格生成，同时仅需分析人员的有限输入。
引用
@article{arxiv.2206.06175,
title = {Generation of Patient-specific Structured Hexahedral Mesh of Aortic Aneurysm Wall},
author = {Farah Alkhatib and George C. Bourantas and Adam Wittek and Karol Miller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.06175},
year = {2022}
}
备注
Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention MICCAI 2022 Computational Biomechanics for Medicine Workshop