在稳定和脉动条件下模拟冠状动脉血流的自动化和时间效率高的框架

科学领域:

• 心血管成像和诊断系统
• 计算流体动力学 (CFD) 是一种计算流体动力学.
• 医学图像分析 医学图像分析

背景情况:

• 侵入性分流储备 (FFR) 是诊断冠状动脉疾病 (CAD) 的黄金标准.
• FFR-CT使用CFD从CT扫描中非侵入性评估FFR,但面临着计算成本和患者特定边界条件 (BC) 的挑战.

研究的目的:

• 调查使用时间平均稳定BCs与脉动BCs来减少FFR-CT计算时间.
• 部署一种自我调整的方法来调整BC与患者特定的临床数据.
• 评估稳态FFR-CT管道的诊断性能和计算效率.

主要方法:

• 从CAD患者的CT图像中重建了133个冠状动脉.
• 应用CFD模拟,使用稳定和脉动的BC,并对患者特异性大动脉压力匹配进行代调整.
• 自动管道用于几何准备,CFD模拟和病变特异性血液动力学指数的计算.

主要成果:

• 稳定和脉动的FFR-CT显示了相互之间强烈的相关性 (r=0.988) 和侵入性的FFR (r=0.797).
• 这两种方法都显示出良好的诊断性能 (AUC > 0.91).
• 与脉冲性BC相比,稳定的BC CFD需要大约30倍的计算时间.

结论:

• 在CFD中使用稳定的BC用于FFR-CT是可行的,并且计算效率高.
• 使用稳定的BC的自动化管道为CAD提供了准确的诊断性能.
• 这种方法为非侵入性FFR评估提供了一个有希望的,更快的替代方案.