血管流体-结构相互作用中纤维组织建模：基于形态学的管线及其生物力学意义

我们提出了一套技术，用于分析各取向动脉壁与血液流动的相互作用，以适用于特定解剖的几何。利用已建立的腔隙建模策略，我们提出了完整的管腔模型生成管线。通过专门的网格生成程序，可获得管腔与管壁之间的网格，且确保其在界面上的连续性。利用中心线信息，引入了一系列程序用于在动脉壁内生成局部基向量。这些程序旨在处理厚壁组织，特别是包含纤维变形的组织，其中基向量可能表现出横向变化。此外，我们提出了方法准确识别多支管和分叉区域中的中心线。开发的纤维生成方法通过线性弹性分析进行评估，表明所提出的方法在所考察的基准中能提供满意的纤维定义。最后，我们通过数值实例检验了各取向动脉壁模型对血管流体-结构相互作用分析的影响，通过进行比较，考虑了那uming-Hooke模型。第一个案例涉及理想化的曲线几何构型，而第二个案例研究基于图像的腹主动脉模型。数值结果表明，变形和应力分布与管壁本构模型密切相关，而血流力学因素对管壁模型的敏感性较小。这一工作为更准确的基于图像的血管建模铺平了道路，增强了在符合生理条件下的动脉行为预测。