针对体外 4D-Flow MRI 的简化统一连续体公式验证
计算物理
2022-03-03 v1
摘要
在我们最近的工作中，我们引入了用于血管流固耦合 (FSI) 的简化统一连续体公式，并展示了与传统方法相比增强的求解器精度、可扩展性和性能。我们进一步根据 Womersley 的可变形壁理论验证了该公式。在本研究中，我们通过利用 3D 打印、2D 磁共振成像 (MRI) 和 4D-flow MRI 从体外流动回路中提取高分辨率解剖和血流动力学信息，评估了其在顺应性患者特异性主动脉模型中的性能。为了准确反映实验条件，我们还在每个入口和出口处启用了面内血管运动，并实现了粘弹性外部组织支撑和血管组织预应力。通过在压力、管腔面积变化、脉搏波速度和收缩早期速度方面的紧密定量一致性，以及在收缩晚期流动结构方面的定性一致性，实现了对我们公式的验证。我们经过验证的 FSI 技术套件可用于研究血管疾病的起始、进展和治疗，其计算成本与刚性壁模拟处于同一数量级。本研究首次针对涉及复杂患者特异性解剖结构的顺应性血管体模的体外流动回路验证了心血管 FSI 公式。
引用
@article{arxiv.2203.00721,
title = {Validation of the Reduced Unified Continuum Formulation Against In Vitro 4D-Flow MRI},
author = {Ingrid S. Lan and Ju Liu and Weiguang Yang and Judith Zimmermann and Daniel B. Ennis and Alison L. Marsden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.00721},
year = {2022}
}