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动静脉血流动力学方案,以及在部分肝切除建模中的应用。 (英语) Zbl 1439.76181号

小结:本文介绍了一种求解1D-Euler血流动力学方程的动力学方案,并将闭环1D-0D模型与四头猪肝切除术后的实际测量值进行了比较。
几项基准测试表明,对于动脉壁和静脉壁定律,动力学方案与文献中使用的更多标准方案进行了比较。特别是,当容器的截面积接近零时,它具有良好的性能,这是可折叠或夹紧容器的一个重要特性。在肝脏手术中的应用表明,包含0D和1D方程的全球循环模型能够再现不同水平肝切除术后观察到的波形变化。这可能有助于更好地理解肝切除术引起的肝脏结构变化。

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76Z05个 生理流
92立方厘米 生物力学
92立方35 生理流量
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全文: 内政部 哈尔

参考文献:

[1] 特朗特,S。;Oberlin,O。;G·中士。;Lebuffe,G。;甘比兹,L。;欧·恩斯特。;普鲁沃特,F.-R.,残余肝脏体积与体重之比0.5
[2] Boxenbaum,H.,《肝脏重量、肝血流量和安替比林内在清除率的种间变异:苯二氮卓类和苯妥英的数据外推》,《药代动力学生物药剂学杂志》,8,2,165-176(1980)
[3] Lautt,W.W.,维持肝血流量恒定的相互作用的调节过程:血管顺应性、肝动脉缓冲反应、肝肾反射、肝脏再生、血管收缩逃逸,肝病学研究,37,11,891-903(2007)
[4] 休斯·T·J。;Lubliner,J.,关于大血管中血液流动的一维理论,数学。生物科学。,18, 1, 161-170 (1973) ·Zbl 0262.92004号
[5] 吉他,C。;钢琴,P。;Cancelli,C。;Pedley,T.,基于可折叠管动力学的数值模型预测冠状动脉血流,Amer。《生理学杂志》-心脏循环。生理学。,258,5,H1606-H1614(1990)
[6] Olufsen,M.S.,较大系统动脉中血流的结构化树流出条件,美国生理学杂志。,276,第1部分,H257-H268(1999)
[7] Formaggia,L。;Lamponi,D。;Quarteroni,A.,动脉血流的一维模型,J.工程数学。,47, 3-4, 251-276 (2003) ·Zbl 1070.76059号
[8] Sherwin,S。;Formaggia,L。;佩罗,J。;Franke,V.,具有可变机械特性的一维血流计算模型及其在人类动脉系统中波传播模拟中的应用,国际。J.数字。液体方法,43,6-7,673-700(2003)·Zbl 1032.76729号
[9] 维农,I.E。;Taylor,C.A.,动脉中血流和压力波一维有限元建模的流出边界条件,波动,39,4,361-374(2004)·Zbl 1163.74453号
[10] 马提斯,K.S。;阿拉斯特鲁,J。;佩罗,J。;Khir,A.W。;Segers,P。;Verdonck,P.R。;帕克·K·H。;Sherwin,S.J.,《人体动脉网络模型中的脉搏波传播:针对体外测量的一维数值模拟评估》,J.Biomech。,40, 15, 3476-3486 (2007)
[11] 阿拉斯特鲁,J。;Khir,A.W。;马提斯,K.S。;Segers,P。;舍温,S.J。;Verdonck,共和党。;帕克·K·H。;Peiró,J.,《人体动脉网络模型中的脉搏波传播:根据体外测量评估一维粘弹性模拟》,《生物力学杂志》,44,12,2250-2258(2011)
[12] 王,X。;Delestre,O。;Fullana,J.-M。;齐藤,M。;Y.伊肯纳加。;松川,M。;Lagerée,P.-Y.,比较求解网络中动脉一维流的不同数值方法,计算。方法生物技术。生物识别。Eng.,15,Suppl.,61-62(2012年)
[13] J.Keijsers,C.Leguy,W.Huberts,A.Narracott,J.Rittweger,F.van de Vosse,小腿肌肉泵功能血流动力学的一维脉搏波传播模型,国际期刊Numer。方法生物识别。工程31(7)。;J.Keijsers,C.Leguy,W.Huberts,A.Narracott,J.Rittweger,F.van de Vosse,小腿肌肉泵功能血流动力学的一维脉搏波传播模型,国际期刊Numer。方法生物识别。工程31(7)。
[14] 阿斯拉尼杜,L。;Trachet,B。;雷蒙德,P。;Fraga-Silva,R.A。;Segers,P。;Stergiopulos,N.,小鼠动脉循环的一维模型,Altex,33,1,13(2016)
[15] Formaggia,L。;Quarteroni,A。;Veneziani,A.,循环系统的心血管数学建模与仿真,第1卷(2009),Springer·Zbl 1300.92005年
[16] Shapiro,A.H.,《可折叠管道中的稳定流动》,J.Biomech。工程,99,3,126-147(1977)
[17] 佩德利,T.J。;布鲁克,B.S。;Seymour,R.S.,长颈鹿颈静脉的血压和流速,Philos。事务处理。R.Soc.伦敦。序列号。生物科学B。,351, 1342, 855-866 (1996)
[18] 布鲁克,B.S。;Pedley,T.J.,《长颈鹿颈静脉的时间依赖性血流模型:均匀管特性》,J.Biomech。,35, 1, 95-107 (2002)
[19] 穆勒,洛杉矶。;蒙蒂奇诺,G.I。;Toro,E.F.,《静脉血流动力学建模中的一些问题》,(双曲方程的数值方法:理论和应用。国际荣誉会议EF Toro教授(2012)),347-354
[20] E.Boileau、P.Nithiarasu、P.J.Blanco、L.O.Müller、F.E.Fossan、L.R.Hellevik、W.P.Donders、W.Huberts、M.Willemet、J.Alastruey,《一维动脉血流建模数值方案的基准研究》,国际数值杂志。方法生物识别。工程31(10)。网址:http://dx.doi.org/10.1002/cnm.2732; E.Boileau,P.Nithiarasu,P.J.Blanco,L.O.Müller,F.E.Fossan,L.R.Hellevik,W.P.Donders,W.Huberts,M.Willemet,J.Alastuey,一维动脉血流建模数值方案的基准研究,Int.J.Numer。方法生物识别。工程31(10)。http://dx.doi.org/10.1002/cnm.2732
[21] Marchandise,E。;Flaud,P.,可折叠管中非恒定流的精确建模,计算。方法生物技术。生物识别。工程,13,2,279-290(2010)
[22] E.Audusse,M.-O.Bristeau,B.Perthame,《非结构网格上带源项的圣维南方程的动力学方案》,研究报告RR-3989,INRIA,Projet M3N,2000年。统一资源定位地址https://hal.inia.fr/inia-00072657; E.Audusse,M.-O.Bristeau,B.Perthame,《非结构网格上带源项的圣维南方程的动力学方案》,研究报告RR-3989,INRIA,Projet M3N,2000年。统一资源定位地址https://hal.inia.fr/inia-00072657
[23] Delestre,O。;Lagerée,P.-Y.,用于血流模拟的“良好平衡”有限体积方案,国际。J.数字。《液体方法》,72,2,177-205(2013)·Zbl 1455.76215号
[24] 珀沙姆,B.,《守恒定律的动力学公式》,第21卷(2002),牛津大学出版社·Zbl 1030.35002号
[25] 奥杜斯,E。;Bouchut,F。;马里兰州布里斯托。;Klein,R。;珀沙姆,B.,《一种快速、稳定、平衡良好的浅水流动静水压重建方案》,SIAM J.Sci。计算。,25, 6, 2050-2065 (2004) ·Zbl 1133.65308号
[26] 蒙蒂奇诺,G.I。;穆勒,洛杉矶。;Toro,E.F.,《一维粘弹性血流模型和ader有限体积格式的双曲线重公式》,J.Compute。物理。,266, 101-123 (2014) ·Zbl 1323.92065号
[27] Debbaut,C。;德王尔德,D。;Casteleyn,C。;Cornillie,P。;Van Loo,D。;Van Hoorebeke,L。;蒙巴利乌,D。;风机,Y.-D。;Segers,P.,使用大鼠模型模拟肝部分切除术对肝脏血流动力学的影响,IEEE Trans。生物识别。工程,59,12,3293-3303(2012)
[28] Ho,H。;Sorrell,K。;巴特利特,A。;Hunter,P.,虚拟右叶肝切除术后肝脏的血流模拟,(医学图像计算和计算机辅助干预MICCAI 2012(2012),Springer),525-532
[29] P.J.布兰科。;Feijóo,R.A.,心血管系统的多维非均匀闭环模型及其应用,医学工程物理。,35, 5, 652-667 (2013)
[30] 梁,F。;Takagi,S。;Himeno,R。;Liu,H.,《人类心血管系统的多尺度建模及其在主动脉瓣和动脉狭窄中的应用》,《医学生物学》。工程计算。,47, 7, 743-755 (2009)
[31] Mynard,J.P。;Smolich,J.J.,《整个成人循环中的一维血流动力学建模和波动动力学》,Ann.Biomed。工程师,43,61443-1460(2015)
[32] 穆勒,洛杉矶。;Toro,E.F.,《以静脉系统为重点的人类循环的全球多尺度数学模型》,国际期刊Numer。方法生物识别。工程,30,7,681-725(2014)
[33] 兰茨,B。;Foerster,J。;林克·D。;Holcroft,J.,《心输出量的区域分布:通过视频稀释技术测定的男性正常值》,Amer。J.Roentgenolo,137、5、903-907(1981)
[34] 雷恩斯,J.K。;贾夫林,M.Y。;Shapiro,A.H.,人体腿部动脉动力学的计算机模拟,生物力学杂志,7,1,77-91(1974)
[35] Vignon Clementel,I.E。;Figueroa,C.A。;Jansen,K.E。;Taylor,C.A.,可变形动脉中非周期血流和压力场三维模拟的流出边界条件,计算。方法生物技术。生物识别。工程师,13,625-640(2010)
[36] LaDisa,J.F。;阿尔贝托·菲格罗亚,C。;Vignon Clementel,I.E。;Jin Kim,H。;萧,N。;Ellwein,L.M。;Chan,F.P。;Feinstein,J.A。;Taylor,C.A.,《主动脉缩窄的计算模拟:患者抽样的代表性结果》,J.Biomech。工程,133,文章091008 pp.(2011)
[37] Segers,P。;斯特吉奥普洛斯,N。;北卡罗来纳州韦斯特霍夫。;沃特斯,P。;科尔,P。;Verdonck,P.,《用集中参数心脏-动脉相互作用模型评估全身和肺血流动力学》,J.Enrg.Math。,47, 185-199 (2003) ·Zbl 1042.76600号
[38] Lombardi,D.,《系统网络上一维血流动力学的逆问题:一种顺序方法》,国际数字杂志。生物识别方法。工程,30,2,160-179(2014)
[39] 苏加,H。;Sagawa,K.,《切除、支撑犬左心室的瞬时压力-容积关系及其比值》,Circ。研究,35,1,117-126(1974)
[40] Pennati,G。;米利亚瓦卡,F。;杜比尼,G。;彼得拉比萨,R。;de Leval,M.R.,《儿童单心室心脏双向腔静脉-肺动脉吻合术时循环的数学模型》,医学工程物理。,19223-234(1997年)
[41] 长裤,S。;科尔西尼,C。;贝克,C。;夏,T.-Y。;Pennati,G。;Vignon Clementel,I.,有无瓣膜反流患者特定单心室生理学的数据同化和建模,生物力学杂志(2015)
[42] 托马塞思,K。;Cobelli,C.,《生理系统识别中的广义灵敏度函数》,《生物医学年鉴》。工程,27,5,607-616(1999)
[43] Bai,P。;Banks,H.T。;Dediu,S。;Govan,A.Y。;最后,M。;Lloyd,A.L。;香港Nguyen。;Olufsen,M.S。;伦帕拉,G。;Slenning,B.D.,农业生产网络的随机和确定性模型,数学。Biosci公司。工程,4,3,373-402(2007)·Zbl 1133.60341号
[44] 苗,H。;夏,X。;Perelson,A.S。;Wu,H.,关于非线性模型的可识别性及其在病毒动力学中的应用,SIAM Rev.Soc.Ind.Appl。数学。,53, 1, 3-39 (2011) ·Zbl 1215.34015号
[45] 长裤,S。;Fabrèges,B。;杰布·J·F。;Vignon Clementel,I.E.,《患者特定多尺度cfd模拟的方法学范式:从临床测量到个体分析的参数估计》,国际期刊Numer。方法生物识别。工程师,30,12,1614-1648(2014)
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