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主题：【原创】心脏瓣膜脉动流测试系统中流体分析粒子追踪新方法

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发表于：2023/11/25 10:56:33 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
心室内血流动力学与心脏功能相关。对血液动力学量(例如速度、涡流和压力)的准确、无创和容易的评估可能是对心脏疾病的临床诊断和治疗的重要补充。然而，复杂的时变流动给现有的基于图像的无创血流动力学评估带来了许多挑战。发展可靠的技术和分析工具对于临床实践中血液动力学生物标记的应用是必不可少的。方法
在这项研究中，一种时间分辨粒子跟踪方法，摇盒，被用来重建一个现实的左心室(LV)生物瓣膜硅胶模型的流动。基于获得的速度，使用基于泊松方程的压力解算器计算4D压力场。此外，通过4D速度场的固有正交分解(POD)进行了流动分析。

结果
作为摇箱子算法的结果，我们提取了:(1)粒子位置，(2)粒子轨迹，最后，(3)4D速度场。从后者，获得了在整个心动周期期间3D压力场的时间演变。所获得的沿底部至顶点提取的最大压力差约为2.7 mmHg，这与体内报道的结果非常一致。POD分析结果显示了脉动左心室流中不同尺度涡流的清晰图像，以及它们随时间变化的信息和相应的动能含量。为了重建LV流的95%的动能，只需要前六个POD模式，这导致了显著的数据减少。

结论
这项工作表明，摇盒技术是一种有前途的技术，准确重建左心室流场体外。速度测量的良好空间和时间分辨率使得能够对左心室中的压力场进行4D重建。POD分析的应用显示了其在降低高分辨率左心室流量测量的复杂性方面的潜力。对于未来的工作，图像分析、多模态血流评估和新的血流衍生生物标志物的开发可以受益于快速和数据减少的POD分析。
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