几何独立的对比度稀释梯度 (CDG) 速度测量使用光子计数1000/秒的高速血管造影 (HSA) 用于2D速度分布估计
Kyle A Williams1,2,3, Allison Shields2,3,4, S V Setlur Nagesh2,4
1Department of Biomedical Engineering, University at Buffalo, Buffalo, NY 14228.
概括
使用高速血管造影 (HSA) 的对比稀释梯度 (CDG) 分析,现在可以在没有中线提取的情况下准确地测量复杂几何体中的大型血管速度分布. 这一进步改善了血管病理中的血液动力学分析.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 流体动力学 流体动力学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 对比稀释梯度 (CDG) 分析已经显示出使用高速血管造影 (HSA) 测量速度分布的前景.
- 以前的方法仅限于非状容器,并且需要中心线提取,限制了它们的应用.
- 需要更强大的CDG分析,适用于复杂的血管几何形状.
研究的目的:
- 修改CDG分析以消除船舶中线提取的要求.
- 通过改变容器采样方法来提高非线性几何形状的稳定性.
- 消除了对流动方向的预先了解的需要.
主要方法:
- 在实验室中,使用光子计数探测器进行了1000fps的HSA采集.
- 在分析中,在计算流体动力学 (CFD) 中使用了被动尺度运输模型.
- CDG分析采用了网格线采样和1D速度测量,结果被共同记录并使用平均绝对百分比误差 (MAPE) 与CFD进行比较.
主要成果:
- CDG的分析表明,在充满对比度的地区,与CFD达成一致.
- MAPE是18%的动脉分支入口和27%的内动脉动脉瘤.
- 分析的完成时间分别为137秒和5.8秒.
结论:
- CDG分析可以确定血管病理内及周围的速度分布.
- 足够的对比注入以创建梯度对于准确性至关重要.
- 微不足道的对比差异扩散是可靠结果的必要条件.
