狭窄血管中的波传播：理论分析及三维与一维流固耦合模型的比较
流体动力学
2019-07-24 v1
摘要
利用锥度血管中压力和速度波的解析表达式，我们在频域中构建了狭窄血管中波传播的一维线性模型。我们证明，仅用两个参数(狭窄长度与狭窄度)来近似收缩处的精确几何，即可构建一个可解析求解的模型，并且能在广泛生理相关频率范围内以极高精度近似原血管响应。随后，我们将一维结果与文献中对应于理想化狭窄颈动脉参数的全三维FSI结果进行比较。我们发现整个心动周期内的体积流量匹配极好(误差小于)。利用DNS模拟结果对狭窄区域速度分布进行参数化，我们也能以较小误差(几个百分点)预测压力分布。本文提出的方法可用于近似任意形状剖面的血管，并可扩展至覆盖整个心血管树。递推表达式使求解非常快速，并为开展需要数千(甚至数百万)次模拟的灵敏度和不确定性量化研究提供了可能，且成本极低。
引用
@article{arxiv.1905.04173,
title = {Wave propagation in stenotic vessels; theoretical analysis and comparison between 3D and 1D fluid-structure-interaction models},
author = {George Papadakis and Jean Raspaud},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.04173},
year = {2019}
}