血管网络中血流模拟的非线性集总参数模型
数值分析
2022-01-06 v1 数值分析
摘要
为解决复杂网络中血流建模的计算效率问题，我们由成熟的准一维模型出发，推导了一类用于可扩张血管中血流的非线性集总参数模型。这些0D模型必须保留原1D模型的重要非线性特性：压力-面积关系的非线性，以及表征0D模型的压力相关参数——阻力和电感，其定义为受压力变化影响的时变横截面积。我们引入合适的耦合条件以通过0D节点连接0D血管，并构建保留原1D网络拓扑的0D网络。然后将新推导的非线性0D模型应用于若干动脉网络，将预测结果对比：(i) 参考1D结果，以验证模型并评估其在低得多的计算成本（以CPU时间衡量）下重现所有血管内压力和流量波形的良好近似的能力；(ii) 线性0D结果，以评估在0D模型中引入特定非线性相对于1D结果一致性所获得的改进。
引用
@article{arxiv.2201.01617,
title = {Nonlinear lumped-parameter models for blood flow simulations in networks of vessels},
author = {Beatrice Ghitti and Eleuterio F. Toro and Lucas O. Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.01617},
year = {2022}
}