Персонализированное численное моделирование гемодинамики аневризмы брюшной аорты: анализ чувствительности к входным граничным условиям
Я.В. Федотова1, Р.Ю. Епифанов1, И.И. Волкова2, М.С. Маус2, Н.А. Никитин1,2, С.А. Айвазов2, М.Ю. Хребтов3, А.А. Карпенко1,2, Р.И. Мулляджанов1,3
1Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
i.antonevich@g.nsu.ru
2Национальный медицинский исследовательский центр им. Е.Н. Мешалкина, Новосибирск, Россия
i_volkova@meshalkin.ru
maus.m.d@yandex.ru
3Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
weexov@ya.ru
Ключевые слова: CFD-моделирование, персонализированная гемодинамика, аневризма брюшной аорты, граничные условия, уравнения Навье - Стокса
Страницы: 405-422
Аннотация
Выполнен анализ чувствительности моделирования гемодинамики в области аневризмы брюшной аорты к входным граничным условиям. Для трех пациент-специфичных конфигураций с аневризмой была рассчитана гемодинамика с различными пространственными и временными профилями скорости на входе и проведена оценка их влияния на гемодинамические характеристики. В общей сложности было оценено три пространственных (равномерный, параболический и параболический с наложением вторичного потока) и три временных профиля скорости, что привело к девяти случаям для каждой из трех геометрий. Результаты исследования показывают, что влиянием пространственного профиля скорости на входе, в том числе неаксиальными компонентами вектора скорости, можно пренебречь. При этом величина обратного диастолического потока наиболее сильно отражается на решении. Тем не менее, в области аневризмы брюшной аорты не выявлено существенных различий в результатах моделирования для усредненных по сердечному циклу величин напряжения сдвига стенки и скорости. Для распределения колебательного индекса сдвига максимальное отклонение от базового решения достигает ~ 10 %, что также является приемлемым для клинических применений.
|
