模拟心脏微循环,以模拟冠状动脉流和3D心肌 perfusion

科学领域:

• 心血管生理学心血管生理学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 计算流体动力学的流体动力学.

背景情况:

• 正确的冠状动脉微循环建模对于使用计算方法诊断冠状动脉疾病至关重要.
• 现有的模型往往缺乏微血管顺应和心脏收缩效应的详细表现.

研究的目的:

• 开发和验证一个新的微循环血液动力学数学模型,包括微血管合规和心脏收缩.
• 在临床场景中应用该模型来模拟高血压冠状动脉血流和3D心肌输液.

主要方法:

• 合规的多隔间达西配方被用于模拟微血管血液动力学.
• 根据实验数据得出的局部心脏内压力和非线性血管延展性,整合了符合条件.
• 模型参数被重新制定,使用组织学相关量进行个性化.

主要成果:

• 该模型成功地复制了与实验数据相一致的生理阶段流动模式 (透缩输入,收缩输出) 和压力分布.
• 模拟捕获了基于深度的动脉和毛细血管直径变化的相关差异.
• 该模型重现了缩阻碍效应,并证明了心肌动脉血流 (MBF) 的区域/跨度异质性.

结论:

• 拟议的模型准确地模拟了整个心脏周期和室内血管的微血管血液动力学.
• 能够量化相位流量,直径变化和MBF异质性的能力推动了心脏输液的预测模拟.