人类心脏左心室内流动的三维结构
流体动力学
2014-07-29 v1
摘要
过去几十年开发的人类心脏左心室实验室模型，为理解流体动力学在心脏功能中的作用以及支持体内获得数据的解释做出了宝贵贡献。然而，仍有一些问题悬而未决，且诊断成像技术的不断进步又引发了新的问题。其中许多未决问题与心动周期中左心室流动的三维结构有关。在本文中，我们利用实验室模型详细研究了这一方面。心室由一个柔性囊模拟，其体积随时间按照生理形状的规律变化。将从两个正交视角获取的一系列平行平面上多个心动周期测得的速度结合起来，以重构相位平均的三维速度场。在舒张期，涡旋结构的演化可识别出三个主要步骤：i) 源自二尖瓣口的涡环沿长轴方向直线传播；ii) 涡环在倾斜平面上的非对称发展；iii) 单涡旋形成。对三维数据的分析提供了实验证据，表明流动重组为一个持续至舒张期结束的单涡旋。这种流动模式似乎优化了心脏功能，因为它在收缩期前将速度导向主动脉瓣，并最小化了在心室内停留超过一个周期的血液比例。
引用
@article{arxiv.1407.7473,
title = {Three-dimensional structure of the flow inside the left ventricle of the human heart},
author = {S. Fortini and G. Querzoli and S. Espa and A. Cenedese},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.7473},
year = {2014}
}