跨越宏观至介观循环尺度的血流动力学降阶建模
医学物理
2019-07-29 v1 计算物理
摘要
我们提出了一种连接从动脉到毛细血管的宏观与介观血流循环尺度的血流动力学降阶模型。通过受统计形态学与拓扑学原理约束的随机生长算法，以数学图描述的合成方式生成类树血管几何结构。随后提出针对该树的尺度特异性剪枝梯度，以满足计算预算要求。根据血管壁厚度与结构（其在宏观至介观循环尺度间差异显著）的不同，采用不同的顺应性结构模型以对应压力载荷。同时纳入血液的非线性流变特性，并计算不同流变学下的微循环网络响应。数值结果与现有实验测量高度吻合。该计算模型捕捉了大尺度至小尺度流动脉动速度与幅值以及壁面剪切应力的动态转变，其具有广泛的生理学影响。
引用
@article{arxiv.1907.11439,
title = {Reduced-order modeling of hemodynamics across macroscopic through mesoscopic circulation scales},
author = {Olivier Adjoua and Stéphanie Pitre-Champagnat and Didier Lucor},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.11439},
year = {2019}
}