Cíl: Zhodnotit kvalitativně použitelnost matematického modelu proudění prozobrazení toku v bifurkaci aorty ošetřené stenty. Metodika: Bylo provedeno devět vyšetření bifurkace aorty sekvencí 4D Flow.Vyšetřeni byli pacienti bez stentů, pacienti se stentem v jedné a pacienti sestenty v obou větvích bifurkace. Ze získaných dat o průtoku byla připravenavizualizace rychlostního pole. Na základě segmentace bifurkace aorty anaměřených dat o průtoku byla provedena simulace proudění, včetně oblastí, kdenebylo možné průtok naměřit kvůli artefaktům. Měřené a simulované rychlostnípole bylo porovnáno vizuálně. Výsledky: U pacientů bez stentů simulovaný tok přispěl k odstranění malýchnepřesností v měřeném poli. U pacientů se stenty byla simulovaná datakonzistentnější než měřená a poskytovala navíc obrázek i o situaci vestentech. Diskuse: Simulované rychlostní pole musí být z podstaty konzistentní sfyzikálními zákony, čímž umožňuje korekci měřených dat v místech, kde měřeníselhává. V závislosti na přesnosti segmentace cév může simulace i poskytnout novou diagnostickou informaci. Získané výsledky jsou ovšem pouzekvalitativní a bude je třeba ověřit kvantitativně. Závěr: Matematický model proudění může pomoci kvantitativně zhodnotit průtok vmístech cévy ošetřených stenty, kde přímé měření proudění krve magnetickourezonancí selhává.

Aim: The aim of the article is to qualitatively assess the usability of a mathematical flow model for visualizing the flow in aortic bifurcation treated with stents. Methodology: Nine examinations of aortic bifurcations were conducted using a 4D Flow sequence. Patients without stents, patients with a stent in one branch, and patients with stents in both branches of the aortic bifurcation were examined. 4D Flow data were used to prepare a visualization of the velocity field. Flow simulations were performed based on the segmented bifurcation and measured flow data, including areas where flow measurements were affected by artifacts. Measured and simulated velocity fields were visually compared. Results: For patients without stents, the simulated flow contributed to eliminating small inaccuracies in the measured field. In patients with stents, the simulated data were more consistent than the measured data and provided additional insight into the situation within the stents. Discussion: Simulated velocity fields must inherently adhere to the laws of physics, allowing for the correction of measured data in regions where measurements are compromised. Depending on the accuracy of the segmentation, it may also offer new diagnostic information. However, the obtained results are solely qualitative and will need quantitative validation. Conclusion: The mathematical flow model can aid in quantitative assessment of flow in the vascular locations treated with stents where the direct MR measurement of blood flow fails.

Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská České vysoké učení technické Praha

Institut klinické a experimentální medicíny Praha

UT Southwestern Medical Center Dallas USA

Use of the lattice Boltzmann method to model flow in the aortic bifurcation: comparison with 4D Flow MRI

References provided by Crossref.org

Literatura