在基于图像的脑内动脉瘤血流模拟中,精确的光膜细分是否比出口边界条件更重要?
Jana Korte1,2, Samuel Voß3,4, Gábor Janiga3,4
1Forschungscampus STIMULATE, University of Magdeburg, Magdeburg, Germany. jana.korte@ovgu.de.
Cardiovascular engineering and technology
|August 15, 2023
概括
精确的内动脉瘤 (IA) 血动力学需要现实的光线细分和先进的外流边界条件 (BCs). 避免零压力或简化的Murray.
科学领域:
- 计算流体动力学的流体动力学.
- 医学成像医学成像
- 生物机械工程 生物机械工程
背景情况:
- 基于图像的血流模拟对于理解内动脉瘤 (IA) 血动力学至关重要.
- 分段和边界条件 (BCs) 的变化会影响模拟可靠性.
- 这项研究量化了这些影响血液动力学参数的影响.
研究的目的:
- 分析细分变异性和不同边界条件 (BCs) 对内动脉瘤 (IAs) 血液动力学参数的影响.
- 为了比较各种出口BCs,包括零压,穆雷定律和先进的流量分割模型.
- 评估细分忠诚度对血液动力学预测的影响.
主要方法:
- 研究了五种不同大小和位置的内动脉瘤 (IA).
- 对每个IA模型应用了五个不同的出口边界条件 (BC).
- 进行了120个依赖时间的血流模拟,分析了动脉内流量和剪切参数.
主要成果:
- 与零压BC相比,先进的分流BC产生了更高的剪切应力,速度和旋转率.
- 分段变化引入了血液动力学参数的显著偏差 (高达 Δ19.58 Pa, Δ0.42 m/s, Δ957.27 1/s).
- 除了低保真细分,偏差减少了43%以上,并减少了BC的影响.
结论:
- 通过高分辨率成像可以实现的现实的光线细分,可以减少BCs对血液动力学的影响.
- 建议在IA模拟中使用先进的外流分割模型.
- 对于准确的血液动力学分析,应避免零压BC和穆雷定律BC (n=3).
