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Bioengineering

कोरोनरी एथेरोस्क्लेरोसिस प्रगति के ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी आधारित बायोमैकेनिकल फ्लूइड-स्ट्रक्चर इंटरैक्शन विश्लेषण

Published: January 15, 2022 doi: 10.3791/62933
Automatic Translation
1, 1, 1, 2, 3, 4, 3,5,6
1School of Mechanical Engineering, University of Adelaide, 2South Australian Health and Medical Research Institute (SAHMRI), 3Vascular Research Centre, Lifelong Health Theme, South Australian Health and Medical Research Institute (SAHMRI), 4Monash Cardiovascular Research Centre, 5Adelaide Medical School, University of Adelaide, 6Department of Cardiology, Central Adelaide Local Health Network

Summary

यह निर्धारित करने की आवश्यकता है कि मायोकार्डियल इंफेक्शन होने से पहले हस्तक्षेप का मार्गदर्शन करने के लिए कोरोनरी वेक्यूलेचर में कौन से एथेरोस्क्लेरोटिक घाव प्रगति करेंगे। यह लेख इस प्रगति की भविष्यवाणी करने में मदद करने के लिए एक वाणिज्यिक परिमित तत्व सॉल्वर में द्रव-संरचना इंटरैक्शन तकनीकों का उपयोग करके ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी से धमनियों के बायोमैकेनिकल मॉडलिंग को रेखांकित करता है।

Abstract

इस पेपर में, हम कोरोनरी वैक्यूलेचर में एथेरोस्क्लेरोटिक पट्टिका के जैव यांत्रिक विश्लेषण के लिए एक पूर्ण कार्यप्रवाह प्रस्तुत करते हैं। वैश्विक मृत्यु, रुग्णता और आर्थिक बोझ के प्रमुख कारणों में से एक के रूप में एथेरोस्क्लेरोसिस के साथ, विश्लेषण करने और इसकी प्रगति की भविष्यवाणी करने के उपन्यास तरीकों की आवश्यकता है। ऐसी ही एक कम्प्यूटेशनल विधि रक्त प्रवाह और धमनी/पट्टिका डोमेन के बीच बातचीत का विश्लेषण करने के लिए द्रव-संरचना बातचीत (एफएसआई) का उपयोग है । वीवो इमेजिंग के साथ मिलकर, इस दृष्टिकोण को प्रत्येक रोगी के अनुरूप किया जा सकता है, जो स्थिर और अस्थिर सजीले टुकड़े के बीच अंतर करने में सहायता करता है। हम त्रि-आयामी पुनर्निर्माण प्रक्रिया की रूपरेखा तैयार करते हैं, जिसमें इंट्रावैस्कुलर ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी (OCT) और इनवेसिव कोरोनरी एंजियोग्राफी (आईसीए) का उपयोग किया जाता है। धमनी की त्रि-आयामी गति को दोहराने सहित सिमुलेशन के लिए सीमा शर्तों की निकासी पर चर्चा की जाती है, इससे पहले सेटअप और विश्लेषण एक वाणिज्यिक परिमित तत्व सॉल्वर में आयोजित किया जाता है। धमनी की दीवार और पल्साटिल रक्त वेग/दबाव के अत्यधिक nonlinear अतिसक्टिस गुणों का वर्णन करने के लिए प्रक्रिया दो डोमेन के बीच प्रणाली युग्मन स्थापित करने के साथ रेखांकित किया गया है । हम मायोकार्डियल इंफेक्शन के बाद एक रोगी में एक गैर-अपराधी, हल्का स्टेनोटिक, लिपिड-समृद्ध पट्टिका का विश्लेषण करके प्रक्रिया का प्रदर्शन करते हैं। एथेरोस्क्लेरोटिक पट्टिका प्रगति से संबंधित स्थापित और उभरते मार्कर, जैसे दीवार कतरनी तनाव और स्थानीय सामान्यीकृत हेलीसिटी, क्रमशः, धमनी की दीवार और पट्टिका में संरचनात्मक प्रतिक्रिया से चर्चा और संबंधित हैं। अंत में, हम परिणामों को संभावित नैदानिक प्रासंगिकता में अनुवाद करते हैं, सीमाओं पर चर्चा करते हैं, और आगे के विकास के लिए क्षेत्रों की रूपरेखा तैयार करते हैं। इस पत्र में वर्णित विधि एथेरोस्क्लेरोटिक प्रगति के खतरे में साइटों के निर्धारण में सहायता करने के लिए वादा दिखाती है और इसलिए, एथेरोस्क्लेरोसिस की महत्वपूर्ण मृत्यु, रुग्णता और आर्थिक बोझ के प्रबंधन में सहायता कर सकती है।

Introduction

कोरोनरी धमनी रोग (सीएडी) हृदय रोग का सबसे आम प्रकार है और विश्व स्तर पर मृत्यु और आर्थिक बोझ के प्रमुख कारणों में से एकहै 1,2. संयुक्त राज्य अमेरिका में, हर आठ मौतों में से लगभग एक सीएडी3,4के लिए जिम्मेदार है, जबकि सीएडी से सबसे अधिक वैश्विक मौतें अब कम और मध्यम आय वाले देशों में देखी जाती हैं5। एथेरोस्क्लेरोसिस इन मौतों का प्रमुख चालक है, जिसमें पट्टिका टूटना या कटाव के साथ कोरोनरी धमनी ऑक्ल्यूज़ेशन और तीव्र मायोकार्डियल इंफार्क्शन (एएमआई)6 होताहै। यहां तक कि अपराधी कोरोनरी घावों के पुनर्संवहन के बाद, रोगियों को अमी के बाद आवर्ती प्रमुख प्रतिकूल हृदय की घटनाओं (MACE) का पर्याप्त खतरा है, मुख्यतः अन्य गैर अपराधी सजीले टुकड़े की सहवर्ती उपस्थिति के कारण जोटूटना 7के लिए भी असुरक्षित हैं। इंट्राकोरोनरी इमेजिंग इन उच्च जोखिम वाले सजीले टुकड़े8का पता लगाने का अवसर प्रदान करता है। यद्यपि इंट्रावैस्कुलर अल्ट्रासाउंड (आईवीयूएस) पट्टिका की मात्रा का मूल्यांकन करने के लिए स्वर्ण मानक है, लेकिन इसमें ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी (OCT) के उच्च संकल्प (10-20 माइक्रोन) के विपरीत कमजोर पट्टिका की सूक्ष्म संरचना की विशेषताओं की पहचान करने के लिए सीमित संकल्प है। एक बड़े लिपिड पूल के अत्यधिक एक पतले और सूजन वाली रेशेदार टोपी को एक कमजोर पट्टिका9 का सबसे महत्वपूर्ण हस्ताक्षर माना गया है और वर्तमान में उपलब्ध इंट्राकोरोनरी इमेजिंग तौर-तरीकों के बीच अक्टूबर द्वारा सबसे अच्छी पहचान और मापाजाताहै । महत्वपूर्ण बात, अक्टूबर भी अन्य उच्च जोखिम पट्टिका सुविधाओं का आकलन करने में सक्षम है, सहित: लिपिड चाप; मैक्रोफेज घुसपैठ; पतली टोपी फाइब्रोथेरोमा (टीसीएफए) की उपस्थिति, जिसे लिपिड-रिच कोर के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसमें पतली रेशेदार टोपी (<65 माइक्रोन) होती है; धब्बेदार कैल्सिफिकेशन; और पट्टिका माइक्रोचैनल। गैर-अपराधी सजीले टुकड़े के बाद अमी में इन उच्च जोखिम सुविधाओं का अक्टूबर का पता लगाने के साथ एक 6 गुना भविष्य MACE11के जोखिम में वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है । हालांकि, इसके बावजूद, एंजियोग्राफी और अक्टूबर इमेजिंग की क्षमता यह भविष्यवाणी करने के लिए कि कौन से कोरोनरी सजीले टुकड़े प्रगति करेंगे और अंततः टूटना या इरोड सीमित है, केवल 20%-30%8के सकारात्मक भविष्य कहनेवाला मूल्यों के साथ। यह सीमित भविष्य कहनेवाला क्षमता नैदानिक निर्णय लेने में बाधा डालती है जिसके चारों ओर गैर-अपराधी सजीले टुकड़े का इलाज करने के लिए (उदाहरण के लिए, स्टेंटिंग द्वारा)7,12।

रोगी कारकों और पट्टिका की जैविक विशेषताओं के अलावा, कोरोनरी धमनियों में जैव यांत्रिक बल भी पट्टिका प्रगति और अस्थिरता13के महत्वपूर्ण निर्धारक हैं। एक तकनीक जो इन ताकतों का व्यापक मूल्यांकन करने में मदद करने के लिए वादा दिखाती है, वह है द्रव-संरचना इंटरैक्शन (एफएसआई)14 सिमुलेशन। वॉल कतरनी तनाव (डब्ल्यूएसएस), जिसे एंडोथेलियल कतरनी तनाव भी कहा जाता है, कोरोनरी बायोमैकेनिक्स अनुसंधान15के लिए एक पारंपरिक केंद्र बिंदु रहा है, एक सामान्य समझ के साथ कि डब्ल्यूएसएस एथेरोस्क्लेरोसिसगठन 16में एक एटियोलॉजिकल भूमिका निभाता है। मुख्य रूप से कम्प्यूटेशनल द्रव गतिशीलता (सीएफडी) तकनीकों का उपयोग करके नकली, कम डब्ल्यूएसएस क्षेत्र ों को 17, संवहनी रीमॉडलिंग18और घाव प्रगति19 और भविष्य के गदा20की भविष्यवाणी के साथ जोड़ा गया है। इन विश्लेषणों में हाल की प्रगति अंतर्निहित डब्ल्यूएसएस वेक्टर फील्डटोपोलॉजी 21और इसकी बहुदिशात्मक विशेषताओं22का सुझाव देती है, जो अकेले डब्ल्यूएसएस परिमाण की तुलना में एथेरोस्क्लेरोसिस जोखिम के बेहतर कारक के रूप में है। हालांकि, डब्ल्यूएसएस केवल ल्यूमेन दीवार पर समग्र बायोमैकेनिकल सिस्टम की एक झलक को कैप्चर करता है, और इमेजिंग के तौर-तरीकों की तरह, कोई भी बायोमैकेनिकल मीट्रिक उच्च जोखिम एथेरोस्क्लेरोटिक सुविधाओं को मज़बूती से समझ नहीं सकता है।

इसके अलावा मैट्रिक्स एथेरोस्क्लेरोसिस गठन में संभावित रूप से महत्वपूर्ण के रूप में उभर रहे हैं। इंट्राल्यूमिनल प्रवाह विशेषताएं23 ऐसा ही एक उदाहरण है, जिसमें पेचदार प्रवाह, विभिन्न सूचकांकों के माध्यम से निर्धारित किया गया है, जो अशांत प्रवाह पैटर्न25, 26को दबाकर एक एथेरोप्रोटेक्टिव भूमिका निभानेकेरूप में सुझाया गया है। जबकि सीएफडी तकनीकें इन प्रवाह विशेषताओं का विश्लेषण कर सकती हैं और उपयोगी परिणामों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रस्तुत कर सकती हैं, वे रक्त प्रवाह, धमनी संरचना और सामान्य हृदय गति के बीच अंतर्निहित बातचीत पर विचार नहीं करते हैं। एक कठोर दीवार के लिए गतिशील प्रणाली का यह सरलीकरण रेशेदार कैप तनाव जैसे संभावित महत्वपूर्ण परिणामों को याद करता है। जबकि सीएफडी पर एफएसआई की आवश्यकता के लिए और उसके खिलाफ बहस27,28,29जारी है, कई तुलनाएं वेंट्रिकल फ़ंक्शन के प्रभाव को शामिल करने के लिए उपेक्षा करती हैं। इस सीमा को एफएसआई के साथ दूर किया जा सकता है, जिसने दिखाया है कि वेंट्रिकल फ़ंक्शन के प्रभाव से धमनी पर लगाए गए गतिशील झुकने और संपीड़न से पट्टिका और धमनी संरचनात्मक तनाव के साथ-साथ डब्ल्यूएसएस30,31, 32जैसे प्रवाह मैट्रिक्स को काफी प्रभावित किया जा सकता है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि संरचनात्मक तनाव पट्टिका टूटना33 , 34का विश्लेषण और भविष्यवाणी करने के लिए भी एक महत्वपूर्ण मीट्रिक हैं और पट्टिका वृद्धि14,35 के क्षेत्रों के साथ सह-पता लगाने का सुझाव दिया गया है। इन बातचीत पर कब्जा कोरोनरी पर्यावरण और रोग प्रगति के संभावित तंत्र का एक और अधिक यथार्थवादी प्रतिनिधित्व के लिए अनुमति देता है ।

इसे संबोधित करते हुए, यहां हम OCT इमेजिंग36 से रोगी-विशिष्ट ज्यामिति विकसित करने और एक वाणिज्यिक परिमित तत्व सॉल्वर का उपयोग करके धमनी एफएसआई सिमुलेशन की स्थापना और संचालन की प्रक्रिया की रूपरेखा तैयार करते हैं। रोगी की धमनी के त्रि-आयामी कम्प्यूटेशनल पुनर्निर्माण से पहले ल्यूमेन, लिपिड और बाहरी धमनी की दीवार को मैन्युअल रूप से निकालने की प्रक्रिया विस्तृत है। हम घाव प्रगति निर्धारित करने के लिए सिमुलेशन सेट-अप, युग्मन और बेसलाइन की तुलना करने की प्रक्रिया और अनुवर्ती OCT इमेजिंग मापदंडों की रूपरेखा तैयार करते हैं। अंत में, हम संख्यात्मक परिणामों के बाद प्रसंस्करण पर चर्चा करते हैं और इन आंकड़ों में घाव प्रगति/प्रतिगमन के साथ जैव यांत्रिक परिणामों की तुलना करके नैदानिक प्रासंगिकता कैसे हो सकती है । कुल मिलाकर विधि गैर अपराधी पर प्रदर्शन किया है, एक ५८ वर्षीय कोकेशियान पुरुष रोगी जो उच्च रक्तचाप की स्थापना में एक तीव्र गैर अनुसूचित जनजाति ऊंचाई मायोकार्डियल इंफार्क्शन के साथ प्रस्तुत की सही कोरोनरी धमनी (आरसीए) में हल्का स्टेनोटिक, लिपिड से भरपूर सजीले टुकड़े, प्रकार 2 मधुमेह मेलिटस, मोटापा (बीएमआई ३२.६) और समय से पहले कैड के एक परिवार के इतिहास । कोरोनरी एंजियोग्राफी और ऑक्ट इमेजिंग अपने प्रारंभिक प्रवेश के दौरान प्रदर्शन किया गया । कोरोनरी एंजियोग्राफी और ऑक्ट इमेजिंग और फिर 12 महीने बाद एक चल रहे नैदानिक परीक्षण (COCOMO-एसीएस परीक्षण ACTRN12618000809235) के भाग के रूप में । हम आशा करते हैं कि इस तकनीक को और परिष्कृत किया जा सकता है और कोरोनरी सजीले टुकड़े की पहचान करने के लिए उपयोग किया जा सकता है जो प्रगति के उच्च जोखिम में हैं।

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Protocol

निम्नलिखित डिमडेंटिफाइड डेटा का विश्लेषण चल रहे COCOMO-ACS यादृच्छिक नियंत्रित परीक्षण (ACTRN12618000809235 में भर्ती रोगी से किया गया था; रॉयल एडिलेड अस्पताल HREC संदर्भ संख्या: HREC/17/RAH/366), अतिरिक्त नैतिकता के साथ केंद्रीय एडिलेड स्थानीय स्वास्थ्य नेटवर्क (CALHN) अनुसंधान सेवाओं द्वारा जैव यांत्रिक सिमुलेशन (CALHN संदर्भ संख्या १४१७९) के उद्देश्य के लिए दी मंजूरी । चित्रा 1 निम्नलिखित प्रोटोकॉल में उल्लिखित पूर्ण कार्यप्रवाह का सारांश देता है, जिसे किसी भी एफएसआई सक्षम सॉफ्टवेयर या कोड पर लागू किया जा सकता है।

1. छवि मूल्यांकन

  1. इस तरह के विभाजन के रूप में शारीरिक स्थलों का उपयोग कर बेसलाइन और OCT अनुवर्ती छवियों मैच और डिस्टल विभाजन और सबसे समीपस्थ विभाजन के लिए डिस्टल के लिए तुरंत समीपस्थ छवियों का उपयोग कर । इन स्थलों के बीच मिलान छवियों का विश्लेषण किया जाना है, जैसा कि चित्र 2Aमें वर्णित है ।
  2. अक्टूबर ल्यूमेन क्रॉस-सेक्शन
    1. प्रत्येक OCT छवि को इमेज डिजिटाइज़र में लोड करें और कैथेटर सेंटर पॉइंट और स्केल(चित्रा 2B)की सीमाओं पर अंकों को चिह्नित करने के लिए क्लिक करें। बाद में इस्तेमाल किए जाने वाले इन बिंदुओं का निर्यात करें।
    2. मैन्युअल रूप से ल्यूमेन के किनारे को चिह्नित करें, हर छवि में एक ही स्थान पर शुरू करें, जितना संभव हो उतना सटीक रूप से ल्यूमेन के घटता कैप्चर करना सुनिश्चित करें। कैथेटर आर्टिफैक्ट में एक अंतर छोड़ दें क्योंकि पुनर्निर्माण प्रक्रिया बाद के चरण में इस क्षेत्र में इंटरपोलेट करेगी। इन फाइलों को .dat प्रारूप में निर्यात करें और हर छवि के लिए इसे दोहराएं।
  3. अक्टूबर बाहरी दीवार और लिपिड
    1. DICOM सॉफ्टवेयर में, बाहरी लोचदार झिल्ली के दृश्य भागों का उपयोग करके उच्च क्षीणन क्षेत्रों में बाहरी दीवार निकालें ताकि बाहरी दीवार स्थान का अनुमान लगाने के लिए मैन्युअल रूप से एक अंडाकार फिट किया जा सके, जैसा कि चित्र 3में वर्णित है। एलिप्से और स्थिति को उचित रूप से परिभाषित करने के लिए बाएं माउस बटन पर क्लिक करें और खींचें।
    2. लिपिड चाप को मैन्युअल रूप से परिभाषित करें, लुमेन सेंट्रोइड, और रेशेदार कैप मोटाई की गणना, जैसा कि चित्र 3में वर्णित है, क्रमशः कोण और दूरी के उपायों पर क्लिक करके और खींचकर। इनका उपयोग ल्यूमेन क्षेत्र के साथ घाव प्रगति का विश्लेषण करने के लिए किया जाएगा।
    3. इन मढ़ा छवियों को इमेज डिजिटाइज़र में आयात करें और मैन्युअल रूप से बाहरी दीवार बिंदुओं का चयन करें, उच्च क्षीणन के क्षेत्रों में एक गाइड के रूप में फिट एलिप्स का उपयोग करके जहां बाहरी लोचदार झिल्ली दिखाई नहीं देती है। अंकों को .dat प्रारूप में चुनने और निर्यात करने के लिए चरण 1.2.2 दोहराएं।
    4. लिपिड के लिए इसी तरह, मैन्युअल रूप से लिपिड सतह का चयन करें, हर मामले में लिपिड के एक ही छोर से शुरू। एक सुसंगत बैकसाइड चाप के लिए बाहरी दीवार एलिप्सोइडल गाइड (चरण 1.3.1) का उपयोग करें। एक .dat फ़ाइल को निर्यात अंक और मौजूद लिपिड के साथ सभी छवियों के लिए दोहराने, गाइडवायर कलाकृतियों भर में एक अंतर छोड़ने के रूप में कदम 1.2.2 में वर्णित है ।
      नोट: घाव प्रगति तीन मैट्रिक्स, अर्थात्, lumen क्षेत्र, लिपिड चाप और रेशेदार टोपी मोटाई, जो DICOM दर्शक से सीधे मूल्यांकन किया जा सकता है की तुलना करके विश्लेषण किया जाता है । बाहरी दीवार और लिपिड बैकसाइड निकालने की तकनीक अक्टूबर की सीमित पैठ गहराई के कारण आवश्यक है। अक्टूबर पट्टिका संरचना और जैव यांत्रिक बलों के बीच संबंधों पर ध्यान केंद्रित करने के कारण इस जांच में इस्तेमाल किया गया था ।
  4. एंजियोग्राफी आधारित सेंटरलाइन
    1. इमेज डिजिटाइज़र37में पहली एंजियोग्राफिक इमेज लोड करें। बाद के चरणों में छवि को स्केल करने के लिए कैथेटर के किनारों का चयन करें, और फिर मैन्युअल रूप से कैथेटर सेंटरलाइन को समीपस्थ मार्कर के साथ शुरू किया गया चिह्नित करें और समान रूप से दूरी वाले बिंदुओं के साथ, जैसा कि चित्र 4 एमें दिखाया गया है। डेटा को .dat प्रारूप में निर्यात करें और दूसरे एंजियोग्राफिक विमान के लिए दोहराएं।
      नोट: आम तौर पर, एक कोण के साथ विमानों से अधिक है कि उन दोनों के बीच 20 ° तीन आयामी केंद्र पुनर्निर्माण मजबूती में सुधार । कैथेटर और OCT गाइडवायर प्रत्येक छवि में दिखाई देना चाहिए।

2. त्रि-आयामी पुनर्निर्माण

  1. एंजियोग्राफी अनुमान
    1. चरण 1.4 में निर्यात की गई डेटा फ़ाइलों को लोड करें। डेटा को मिलीमीटर तक स्केल करने के लिए पहले दो बिंदुओं का उपयोग करें (पहले दो अंक ज्ञात कैथेटर विनिर्देशों, इस मामले में 6F के साथ उपयोग किए जाते हैं)। प्रत्येक डेटासेट में शेष बिंदुओं से समीपस्थ डेटा बिंदु को घटाएं ताकि समन्वय प्रणाली की उत्पत्ति पर वक्र शुरू हो।
    2. प्रत्येक एंजियोग्राफिक दृश्य के लिए रोटेशन मैट्रिस उत्पन्न करें, जहां θ और Φ क्रमशः राव/लाओ और सीएयू/सीआरए कोणों का प्रतिनिधित्व करते हैं । हम लाओ और सीआरए कोणों को नकारात्मक के रूप में उपयोग करते हैं। एक्स(रोटएक्स)और वाई (रोटवाई)दिशाओं में क्रमशः दो रोटेशन मैट्रिस हैं:
      Equation 1(1)
    3. रोटेशन मैट्रिस को एक साथ गुणा करें, और फिर उन्हें चरण 2.1.1 से प्रत्येक बिंदु के निर्देशांक के साथ गुणा करें। परिणामी समीकरण:
      Equation 2(2)
      प्रत्येक एंजियोग्राफिक छवि से निर्दिष्ट दो आयामी बिंदुओं को घुमाकर अपने संबंधित एंजियोग्राम विमान(पीटी3डी)पर कैथेटर बिंदु का त्रि-आयामी स्थान देता है।
    4. जेड दिशा में इकाई वेक्टर द्वारा एक्स और वाई रोटेशन मैट्रिस को गुणा करके प्रत्येक एंजियोग्राफिक विमान में सामान्य वेक्टर की गणना करें। समीपस्थ से डिस्टल स्थान तक, प्रत्येक बिंदु को अपने संबंधित विमान में सामान्य रूप से प्रोजेक्ट करें और अनुमानों के बीच सबसे कम दूरी के मध्य बिंदु की गणना करें। इसके परिणामस्वरूप अंतरिक्ष में अक्टूबर गाइडवायर पर त्रि-आयामी बिंदु होता है।
    5. 'इंटरपार्क' फ़ंक्शन का उपयोग करके, मैटलैब केंद्रीय फ़ाइल एक्सचेंज38से उपलब्ध है, त्रि-आयामी सेंटरलाइन को समान रूप से दूरी वाले बिंदुओं में विभाजित करें। अंकों के बीच की दूरी अक्टूबर छवियों के बीच अंतर के बराबर होनी चाहिए, जो पुलबैक गति द्वारा निर्धारित की जाती है। ये वे स्थान हैं जहां ऑक अप क्रॉस-सेक्शन रखे जाएंगे ।
  2. OCT क्रॉस-सेक्शन रोटेशन
    1. कैथेटर सेंटर और स्केल युक्त डेटा फ़ाइल का उपयोग करके, स्केलिंग फ़ाइल में दूसरे और तीसरे अंक का उपयोग करके प्रत्येक क्रॉस-सेक्शन को पिक्सल से मिमी में परिवर्तित करें। कैथेटर स्थान के बारे में क्रॉस-सेक्शन को केंद्र में रखने के लिए, सभी क्रॉस-सेक्शन बिंदुओं से स्केलिंग फ़ाइल (कैथेटर सेंटर) में पहला बिंदु घटाएं। कैथेटर वक्र के साथ अगले डिस्टल पॉइंट से त्रि-आयामी सेंटरलाइन बिंदु को घटाकर क्रॉस-सेक्शन (धमनी में कैथेटर के समानांतर) के लिए सामान्य वेक्टर की गणना करें।
    2. रोटेशन मैट्रिक्स द्वारा स्केल्ड डेटा अंकों को गुणा करके कैथेटर सेंटरलाइन पर लंबवत संरेखित करने के लिए OCT क्रॉस-सेक्शन को घुमाएं:
      Equation 3(3)
      कहां
      Equation 4(4)
      और एनएक्स, एनवाई,और एनजेड क्रमशः धारा 2.1 में गणना किए गए सामान्य वेक्टर के एक्स,वाई और जेड घटक हैं। क्रॉस-सेक्शन में सभी घुमाए गए बिंदुओं में त्रि-आयामी सेंटरलाइन पॉइंट जोड़ें, जिसके परिणामस्वरूप तीन आयामी स्थान(चित्रा 4B)में क्रॉस-सेक्शन स्थान होता है।
    3. हर क्रॉस-सेक्शन (ल्यूमेन, धमनी और लिपिड) के लिए चरण 2.2.1-2.2.2 दोहराएं। क्रॉस-सेक्शन को टेक्स्ट फाइल में निर्यात करें, जिसे अंतिम ठोस शरीर निर्माण के लिए कंप्यूटर एडेड डिजाइन (सीएडी) सॉफ्टवेयर में आयात किया जा सकता है।
  3. 3डी सॉलिड मॉडल क्रिएशन
    1. 3डी मॉडलिंग सॉफ्टवेयर में, एक समय में क्रॉस सेक्शन एक फ़ाइल को आयात और उत्पन्न करें। कॉन्सेप्ट ड्रॉप-डाउन बॉक्स (चित्रा 5A-1) पर क्लिक करके और 3डी कर्व(चित्रा5A-2)का चयन करके क्रॉस-सेक्शन वाली टेक्स्ट फाइल्स को 3डी मॉडलिंग सॉफ्टवेयर में इम्पोर्ट करें । जेनरेटपर क्लिक करें ।
    2. एक ठोस घटक बनाने के लिए, क्रम में सभी घटता का चयन करें और उन्हें एक साथ मचान(चित्रा5A-3),एक नया ठोस उत्पन्न करने के लिए जमे हुए जोड़ने को सुनिश्चित करने का चयन किया जाता है। अलग ठोस बनाने के लिए ल्यूमेन, लिपिड और बाहरी दीवार के लिए इन चरणों को पूरा करें, विलय टोपोलॉजी को सक्षम करने के लिए सुनिश्चित करें।
      नोट: यदि समस्याग्रस्त ज्यामिति उत्पन्न होती है तो एक वक्र को छोड़ना आवश्यक हो सकता है। इस पुनर्निर्माण में, इसके आकार और इसके समावेश से जुड़े अतिरिक्त कम्प्यूटेशनल लागत और संख्यात्मक जटिलता के कारण एक छोटे से मध्य खंड लिपिड को छोड़ दें।
    3. धमनी की दीवार से ल्यूमेन और लिपिड को घटाना, ड्रॉप-डाउन सूची से एक बूलियन ऑपरेशन बनाएं और धमनी की दीवार(चित्रा 5A-4)से ल्यूमेन और लिपिड को घटाना करने के लिए उपकरण निकायों के रूप में दीवार और लिपिड/ल्यूमेन के रूप में लक्षित निकाय का चयन करें।
    4. भविष्य के चरणों में जाल नोड्स साझा किए जाने को सुनिश्चित करने के लिए दीवार और लिपिड के बीच टोपोलॉजी साझा करें। ऐसा करने के लिए, मैन्युअल रूप से दीवार और लिपिड को हाइलाइट करें और एक नया हिस्सा बनाने के लिए सही क्लिक करें(चित्रा 5A-5)।
      नोट: यह कदम यह सुनिश्चित करता है कि जाल नोड्स को अनुचित संपर्क क्षेत्रों को रोकने वाली सतहों या दो परतों के बीच जाल प्रवेश के बीच साझा किया जाता है, जो समाधान चरण में बहुत सहायता करता है। कैथेटर सेंटरलाइन, लिपिड, ल्यूमेन और धमनी की दीवार की अंतिम ज्यामिति चित्रा 5Bमें कल्पना की गई है।
  4. प्री-प्रोसेसिंग: सीमा की स्थिति
    नोट: सिमुलेशन स्थापित करने से पहले, रोगी विशिष्ट सीमा शर्तों (बीसी) की आवश्यकता होती है। यहां एंजियोग्राफी से निकाले गए विस्थापन का उपयोग किया गया था, जिसे मानव रोगियों से मापा गया सिमुलेशन और रक्त प्रवाह वेग/दबाव के इनलेट और आउटलेट पर लागू किया जाता है और साहित्य39में वर्णित किया गया है।
    1. विस्थापन
      1. चरण 1.4 और 2.1 दोहराएं, लेकिन केवल डिस्टल और समीपस्थ मार्कर का चयन करें, जो अंत-डायस्टोल से पहले एंजियोग्राफिक छवि से शुरू होता है। एक हृदय चक्र पर सभी एंजियोग्राफिक छवियों के लिए ऐसा करें।
      2. एक्स, वाईऔर जेड के लिए स्प्लीन को फिट करें जो अंकों के दो सेटों का समन्वय करता है। इसके परिणामस्वरूप इनलेट और आउटलेट क्षेत्रों का विस्थापन होता है। रोगी विस्थापन के लिए प्रतिनिधि परिणाम चित्र 6एमें दिखाए जाते हैं ।
        नोट: विस्थापन विश्लेषण निकाले गए विस्थापन और लागू दबाव और वेग प्रोफाइल धारा 3.1.2 में पाया, जिसका सिस्टोलिक चरण 0.1 एस (एंजियोग्राफिक छवियों के बीच रिक्ति के अनुरूप) से शुरू होता है के बीच सबसे अच्छा मैच चरणों के लिए अंत-डायस्टोल पूर्ववर्ती छवि पर शुरू किया गया था। गति निकालते समय, यह सुनिश्चित करें कि पूरे इमेज सेट में कोई टेबल पैनिंग/इमेज मूवमेंट न हो ।
    2. रक्त वेग/दबाव
      1. प्रोफ़ाइल बनाएं जो उपयोगकर्ता परिभाषित कार्यों (यूडीएफ) को संकलित करके पल्साइल रक्त वेग और दबाव का वर्णन करती है। यहां साहित्य में मानव रोगियों से मापा गया क्षणिक प्रोफाइल 39लागू किया गया था, जो एक फोरियर श्रृंखला के रूप में मॉडलिंग की गई थी, गणितीय रूप से वर्णित है:
        Equation 5,     (5)
        जहां टी समय है, डब्ल्यू0 आवृत्ति है, टी संकेत अवधि है, एन शर्तों की संख्या है, और एक0-11, बी1-11 गुणांक साहित्य में वर्णित प्रोफाइल के लिए फिट कर रहे हैं । इस मामले में, हम पहले 11 शब्दों का उपयोग कर रहे हैं ।
      2. नोट: ये प्रोफाइल चित्रा 6B में वर्णित हैं और माइक्रोसॉफ्ट विजुअल स्टूडियो जैसे एकीकृत विकास वातावरण में सी फॉर्मेटेड फ़ाइल में लिखा जाना चाहिए। आउटलेट दबाव एक फ्लैट प्रोफ़ाइल है और इनलेट वेग को पूरी तरह से विकसित, पैराबोलिक प्रोफ़ाइल के रूप में लागू किया जाता है, जो यथार्थवादी स्थितियों को पुन: पेश करने के लिए पर्याप्त बताया जाता है40। इस प्रक्रिया के आगे के विकास में रोगी रक्त वेग (जैसे डॉप्लर इकोकार्डियोग्राफी41)और दबाव (दबाव तारों का उपयोग करके) को अधिक यथार्थवादी सीमा स्थितियों के रूप में मापना शामिल हो सकता है। इसके अलावा, समवर्ती विस्थापन, रक्त वेग और दबाव को मापने सुनिश्चित करेगा कि उनके चरणों का सही मिलान कर रहे हैं ।

3. धमनी/संरचनात्मक

  1. धमनी और लिपिड के लिए सामग्री गुणों को सेट करने के लिए, इंजीनियरिंग डेटा दर्ज करें और धमनी नामक एक नई सामग्री जोड़ें। खींचें घनत्व और 5 पैरामीटर Mooney-Rivlin मॉडल नई सामग्री के लिए और उनके मापदंडों सेट । साहित्य में 1,000 किलोग्राम/एम3 और तालिका 1में वर्णित हाइपरएलस्टिक गुणांक, इंटिमा42 और लिपिड43 गुणों के आधार पर दर्ज करें। लिपिड के लिए इसे दोहराएं।
    नोट: मूनी-रिवलिन मॉडल44द्वारा वर्णित है:
    Equation 6(6)
    जहां सी10, सी01,सी20, सी11,और सी02 सामग्री स्थिरांक हैं और डी असंपीता पैरामीटर है (इस मामले में असंपीड़ित सामग्री के लिए शून्य)। यहां मैंएक्स तनाव tensor के एक्सवें इनवेरिएंट है और जम्मू लोचदार विरूपण ढाल निर्धारक है ।
  2. मॉडल घटक दर्ज करें, Lumen/तरल पदार्थ पर सही क्लिक करके lumen/द्रव घटक को दबाने और दबाने का चयन(चित्रा 7A)। सामग्री ड्रॉप डाउन सूची से उनका चयन करके धमनी और लिपिड ठोस पदार्थों को पहले से परिभाषित सामग्री असाइन करें, यह जांचें कि इकाइयां उपयुक्त हैं या नहीं।
  3. ज्यामिति को अब मेशेड करने की जरूरत है । जाल(चित्रा 7B)पर क्लिक करें, नॉनलाइनर मैकेनिकल के लिए भौतिकी वरीयता निर्धारित करें और जाल आकार निर्दिष्ट करें। यहां 0.14 मिमी के लक्ष्य आकार के साथ अनुकूली मेशिंग का उपयोग किया गया था। उचित जाल विषमता मूल्यों को प्राप्त करने के लिए आवश्यक जाल वरीयताओं को समायोजित करें और रेशेदार टोपी जैसे अंतराल में कम से कम दो से तीन जाल तत्वों का लक्ष्य रखें। जटिल ज्यामिति के कारण जाल पैदा करने में कुछ समय लग सकता है।
    नोट: एक जाल स्वतंत्रता अध्ययन सुनिश्चित करने के लिए आयोजित किया जाना चाहिए परिणाम जाल विशेषताओं से प्रभावित नहीं हैं । धीरे-धीरे जाल के आकार को कम करें और परिणामों की तुलना तब तक करें जब तक कि भिन्नता एक निर्धारित सीमा से कम न हो; इस मामले में, हम 2%45 (तीसरी पट्टिका की रेशेदार टोपी पर मापा) का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, जाल की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, जाल तिरछा की जांच करें; उच्च जाल विषमता अभिसरण या गलत परिणामों के दौरान संख्यात्मक कठिनाइयों में परिणाम होगा। विषमता को कम करने के लिए, जाल के आकार को कम करने या विकास दर, अधिकतम आकार और/या वक्रता कोण को समायोजित करने की कोशिश करें । हमारे जाल स्वतंत्रता परीक्षण के लिए परिणाम तालिका 2में उल्लिखित हैं, मध्यम जाल आकार देने की तुलना में परिणामों में प्रतिशत भिन्नता के साथ, जिसका उपयोग इस विश्लेषण के दौरान किया गया था।
  4. एनालिसिस सेटिंग्स (चित्रा 7C)पर क्लिक करें । एफएसआई सिमुलेशन के लिए, स्वचालित समय को बंद कर दें और उप-कदमों की संख्या को एक में सेट करें (सिस्टम कपलिंग सबस्टेप्स को नियंत्रित करेगा), सिमुलेशन अंतिम समय निर्धारित करें, इस मामले में 0.8 एस (रोगी हृदय गति 75 बीपीएम)। सिस्टम कपलिंग समय और उप-कदम को नियंत्रित करेगा।
  5. सॉल्वर नियंत्रण ड्रॉप-डाउन सूची में, सॉल्वर प्रकार को प्रत्यक्ष या पुनरावर्तक विधि का उपयोग करने के लिए नियंत्रित प्रोग्राम में सेट करें। प्रत्यक्ष तरीके अधिक मजबूत हैं लेकिन एक महत्वपूर्ण राशि अधिक स्मृति का उपयोग करें। न्यूटन-राफसन विधि को पूर्ण करें। (सिमुलेशन में ज्यामिति और nonlinearity की जटिलता के कारण, प्रत्यक्ष विधि और पूर्ण न्यूटन-Raphson पुनरावृत्ति विधि की आवश्यकता हो सकती है; हालांकि, ये गणना लागत में काफी वृद्धि करते हैं।
  6. एक तरल पदार्थ ठोस इंटरफेस डालने से धमनी की भीतरी दीवार के रूप में प्रणाली युग्मन डोमेन निर्दिष्ट करें। सही क्लिक करके ऐसा करें और क्षणिक टैब(चित्रा 7D)के तहत एक द्रव-ठोस इंटरफेस इनसेट करें। इंटरफेस के लिए धमनी की दीवार के अंदर का चयन करें। यह इस स्थान पर संरचना और तरल पदार्थ के बीच डेटा पारित करेगा।
  7. विस्थापन सीमा शर्तों को प्रवेश किया जा सकता है एक्स, वाई,और जेड दिशा में एक विस्थापन समारोह के रूप में प्रवेश किया जा सकता है प्रवेश किया और प्रवेश और दुकानों पर लागू किया। क्षणिक टैब के नीचे सही क्लिक करके और विस्थापन(चित्रा 7E) डालनेसे ऐसा करें। एक्स, वाईऔर जेड दिशाओं के लिए विस्थापन को डुप्लिकेट करें। दिशा ड्रॉप-डाउन सूची में, फ़ंक्शन का चयन करें और चरण 2.4.1 में निकाले गए विस्थापन की प्रतिलिपि दें।
    नोट: विस्थापन एक समारोह के रूप में या वरीयताओं के आधार पर अंक की एक तालिका के रूप में इनपुट किया जा सकता है ।
  8. समाधान टैब के तहत, समस्या निवारण त्रुटियों में सहायता करने के लिए, चार न्यूटन-रैशसन अवशेष डालें। यदि परेशानी ज्यामिति या जाल स्थानों को खोजने के लिए त्रुटियां उत्पन्न होती हैं तो इन्हें देखा जा सकता है।
    नोट: पोस्ट-प्रोसेसिंग विकल्प डालने के लिए, जैसे अधिकतम प्रमुख तनाव, समाधान टैब पर सही क्लिक करें और उचित परिणाम डालें(चित्रा 7F)।

4. रक्त/तरल पदार्थ

  1. मॉडल टैब दर्ज करें, इकाइयों की जांच करें, और धमनी और लिपिड भाग को दबाएं, तरल पदार्थ डोमेन छोड़कर, इसी तरह के फैशन में 3.2 चरण के लिए।
  2. जाल मैट्रिक्स निर्दिष्ट करें और जाल उत्पन्न करें, यदि आवश्यक हो तो विषमता की जांच करें और समायोजन करें (हमने 0.12 मिमी के अधिकतम दीवार आकार के साथ 0.14 मिमी जाल आकार लागू किया)। इसी तरह के जाल के आकार और आकार का उपयोग करना अच्छा अभ्यास है, जैसा कि संरचनात्मक भाग में किया जाता है, उन क्षेत्रों पर जहां तरल पदार्थ-ठोस बातचीत हो रही है।
    नोट: चरण 3.3 के साथ, यह सुनिश्चित करने के लिए एक जाल स्वतंत्रता परीक्षण आयोजित किया जाना चाहिए कि परिणाम जाल गुणों से स्वतंत्र हैं, जैसा कि तालिका 2में दिखाया गया है। जाल की गुणवत्ता की जांच करें और तत्व आकार, विकास दर, शोधन या वक्रता को समायोजित करें ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि विषमता कम बनी हुई है और जाल स्वतंत्रता तक पहुंच गया है।
  3. संबंधित सतह पर सही क्लिक करके और नाम चयन का चयन करके, द्रव सेटअप में प्रवेश करने से पहले इनलेट, आउटलेट और दीवार के लिए नामित चयन बनाएं।
  4. सेटअप टैब दर्ज करें और सुनिश्चित करें कि दोहरी सटीकता सक्षम है। सॉल्वर प्रकार को प्रेशर बेस्ड सेट करें और यह सुनिश्चित करें कि समय उनके संबंधित टिक बॉक्स(चित्रा 8A)की जांच करके क्षणिक होना तय है।
  5. K-ओमेगा विस्कस अशांति मॉडल को सक्षम करें और विस्कस मॉडल टैब(चित्रा 8B)में प्रवेश करके और अपने संबंधित टिक बॉक्स की जांच करके कतरनी तनाव परिवहन और कम रेनॉल्ड्स सुधार को सक्षम करें।
  6. अशांति के साथ nonlinear चिपचिपाहट मॉडल सक्षम करने के लिए, आदेश दर्ज करें '/परिभाषित/मॉडल/चिपचिपा/अशांति-विशेषज्ञ/turb-गैर newtonian? ' कमांड कंसोल(चित्रा 8C)में और ' हां ' दर्ज करें जब प्रेरित किया ।
  7. सामग्री (चित्रा 8D) केतहत, घनत्व में प्रवेश करके और चिपचिपाहट ड्रॉप डाउन सूची में गैर-न्यूटोनियन पावर कानून का चयन करके रक्त गुणों को परिभाषित करें। तरल पदार्थ को रक्त के रूप में बदलकर, 1,050 किलोग्राम/एम3का घनत्व निर्धारित करके, और पावर-लॉ गैर-न्यूटोनियन स्थिरता सूचकांक, कश्मीर,0.035 तक, पावर लॉ इंडेक्स, एन,0.6 तक सेट करें।
    नोट: पावर लॉ गैर-न्यूटोनियन चिपचिपाहट मॉडल को साहित्य के आधार पर चुना गया था ताकि तरल पदार्थ तनाव दर के संदर्भ में नॉनलीनर रक्त चिपचिपाहट46, ηका वर्णन किया जा Equation 7 सके, जैसा कि:
    Equation 8(7)
    रक्त की कतरनी-पतली प्रकृति को पकड़ने के लिए विभिन्न गैर-न्यूटोनियन रक्त चिपचिपाहट मॉडल मौजूद हैं। कईप्रकाशनों 46,47,48,49 ने विभिन्न चिपचिपाहट मॉडलों और उनके गुणांकों की प्रभावकारिता की जांच की है, जिन्हें उपयुक्त मॉडल चुनते समय अधिक जानकारी के लिए परामर्श किया जाना चाहिए।
  8. हमारे उपयोगकर्ता परिभाषित फ़ंक्शन को संकलित करें, जो पहले चरण 2.4.2 में वर्णित है, जिसमें क्षणिक रक्त वेग और दबाव शामिल है, किसी भी त्रुटि(चित्रा 8C)के लिए कमांड लाइनों की जांच करना। अब यूडीएफ को यूजर परिभाषित टैब(चित्रा 8E)में दर्ज करके लोड करें , इसे आयात करने से पहले यूडीएफ की निर्देशिका में संकलित और नेविगेट करके और बिल्डपर क्लिक करके और फिर लोडपर।
    नोट: पाठ कंसोल(चित्रा 8C)में दिखाई देगा । यह सुनिश्चित करने के लिए ध्यान से देखें कि कोई त्रुटि या चेतावनी दिखाई नहीं देती है। यदि यूडीएफ सही ढंग से लोड करता है, तो यूडीएफ नाम कंसोल में दिखाई देंगे, (चित्रा 8Cमें हाइलाइट किया गया)।
  9. इन्हें इनलेट और आउटलेट पर लगाया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, सीमा शर्तों टैब का चयन करें। इनलेट (चित्रा 8F)पर डबल क्लिक करें और प्रोफाइल ड्रॉप-डाउन सूची से इनलेट यूडीएफ चुनें। आउटलेट दबाव को परिभाषित करने के लिए इस चरण को दोहराएं।
  10. गतिशील जाल को सक्षम करें (चित्रा 8Gमें दिखाए गए डायनेमिक मेश टैब के तहत टिक बॉक्स की जांच करके), जिसमें चौरसाई, रेमेशिंग और 6 डिग्री फ्रीडम सॉल्वर टिक बॉक्स शामिल हैं, प्रसार पैरामीटर को 1.5 पर सेट करें और आपके जाल के लिए उपयुक्त अधिकतम और न्यूनतम तराजू।
  11. सुनिश्चित करें कि अधिकतम और न्यूनतम जाल तराजू जाल क्षेत्र की सीमाओं के भीतर हैं और लक्ष्य विषमता 0.7 करने के लिए सेट है। जाल गुणों को जाल गुण टैब पर क्लिक करके दिखाया जा सकता है।
  12. क्रिएट बटन पर क्लिक करके एक नया गतिशील जाल क्षेत्र बनाएं, क्षेत्र ड्रॉप डाउन लिस्ट में ल्यूमेन की दीवार को निर्दिष्ट करें और सिस्टम कपलिंगका चयन करें। यह सिमुलेशन के धमनी घटक को डेटा पारित करने के लिए इंटरफेस है।
  13. जाल पैमाने के लिए उचित मूल्यों के साथ इनलेट, आउटलेट और इंटीरियर ल्यूमेन के लिए डिफॉर्मिंग मेश ज़ोन बनाएं। डायनेमिक मेष टैब में क्रिएट इन पर क्लिक करके और विरूपण का चयन करके ऐसा करें। प्रत्येक क्षेत्र की सीमाओं के आधार पर जाल तराजू को रीमेशिंग और चौरसाई करने में सक्षम करें। अक्सर, नकारात्मक सेल वॉल्यूम त्रुटियां इस गतिशील जाल से जुड़ी होती हैं, इसलिए ध्यान से जांचें और प्रत्येक क्षेत्र के लिए आवश्यक होने पर जाल तराजू को समायोजित करें।
  14. यह सुनिश्चित करें कि दबाव-वेग युग्मन युग्मित करने के लिए सेट किया गया है और विधियों टैब(चित्रा 8H)में प्रवेश करके और संबंधित ड्रॉप-डाउन सूचियों से चयन करके क्षणिक निर्माण और स्थानिक असततीकरण योजनाओं को दूसरे क्रम में सेट किया गया है।
  15. नियंत्रण में(चित्रा 8H),दो की एक courant संख्या दर्ज करें, और मॉनिटर टैब(चित्रा 8I)में अवशिष्ट अभिसरण मानदंड निर्धारित करते हैं । हमने निरंतरता के लिए 1e-5 और शेष के लिए 1e-6 के मूल्य का उपयोग किया है ।
    नोट: Courant संख्या जाल आकार, dx,समय कदम आकार, डीटी,और रक्त के वेग, वी,का उपयोग कर के आधार पर अनुमान लगाया जा सकता है:
    Equation 9(8)
    नियंत्रण टैब(चित्रा 8H)में courant संख्या अनुभाग के तहत इस नंबर दर्ज करें । यहां हम दो की एक कोर्टेंट संख्या लागू करते हैं । कोर्टेंट संख्या आम तौर पर एक से कम है; हालांकि, अंतर्निहित समाधान विधियों के साथ युग्मित दबाव-वेग सॉल्वर का उपयोग किया जाता है, परिणाम स्वाभाविक रूप से अधिक स्थिर और इस मूल्य के प्रति कम संवेदनशील होता है; इसलिए, दो स्वीकार्य माना जाता है।
  16. स्थानीय सामान्यीकृत हेलीसिटी (एलएनएच) जैसे परिणामों के लिए एक कस्टम फ़ंक्शन को परिभाषित करने के लिए, पैरामीटर और अनुकूलन टैब(चित्रा 8J)के तहत कस्टम फ़ील्ड फ़ंक्शन का चयन करें और नए पर सही क्लिक करके और चयन करके एक नयाफ़ंक्शन डालें। आवश्यक के रूप में परिभाषित करने के लिए पॉपअप विंडो का उपयोग करें। सॉल्वर वेरिएबल्स की ड्रॉप-डाउन लिस्ट का इस्तेमाल करते हुए फॉर्मूला डालें। एक प्रतिनिधि परिणाम के रूप में, हम एलएनएच50,51,वेग के बीच संरेखण का एक उपाय, Equation 11 और वोरिटिटी,ω, वैक्टर, एक कस्टम द्वारा वर्णित समारोह के रूप में उपयोग करते हैं:
    Equation 10(9)
    नोट: अन्य कस्टम चर इस चरण में परिभाषित किया जाना चाहिए, जैसे आदोलनकारी कतरनी सूचकांक (OSI)52,53,प्रवाह उत्क्रमण का एक उपाय।
  17. रन कैलकुलेशन टैब(चित्रा 8K)में, 160 (0.005 एस का एक चरण आकार और 0.8 एस का अंतिम समय), 5 एमएस का समय चरण आकार और परिणाम को सुनिश्चित करने के लिए पुनरावृत्तियों की संख्या 300 तक निर्धारित की गई है।
    नोट: सिमुलेशन की जटिलता के आधार पर, प्रति चरण अधिक पुनरावृत्तियों की आवश्यकता हो सकती है। पूर्ण संख्यात्मक अभिसरण के लिए कई हृदय चक्रों की आवश्यकता हो सकती है, कुछ हम एक सीमा के रूप में ध्यान देते हैं; हालांकि, यह अक्सर इन सिमुलेशन से जुड़े कंप्यूटेशनल लागत के कारण कोरोनरी बायोमैकेनिक्स सिमुलेशन में लागू होता है।
  18. देखें कि टाइम स्टैटिस्टिक्स टिक बॉक्स के लिए डेटा सैंपलिंग सक्षम है या नहीं और यह सुनिश्चित करें कि वॉल स्टैटिस्टिक्स और फ्लो कतरनी तनावों का चयन किया जाए, साथ ही पहले से परिभाषित कस्टम फ़ंक्शन भी।
  19. पोस्ट प्रोसेसिंग के लिए सीएफडी-पोस्ट संगत विकल्प का चयन करते हुए गणना गतिविधियों और ऑटोसेव टैब(चित्रा 8L)में डेटा निर्यात बनाएं। यदि कोई एक अलग सॉफ्टवेयर में परिणामों को संसाधित करना चाहता है, तो निर्यात प्रकार को आवश्यक रूप से समायोजित करें। सभी क्षेत्रों (दीवार, आंतरिक जाल, इनलेट, आउटलेट) और निर्यात किए जाने वाले परिणामों का चयन करें।
  20. अंत में, हाइब्रिड योजना के साथ सिमुलेशन को आरंभीकरण टैब(चित्रा 8M)में दर्ज करके, हाइब्रिड योजना का चयन करके, सेटिंग्स पर क्लिक करके, और पुनरावृत्तियोंकी संख्या को बढ़ाकर 20 करना शुरू करें। इनरेशियल परक्लिक करें ।

5. सिस्टम कपलिंग

  1. सुनिश्चित करें कि संरचनात्मक और द्रव सेटअप दोनों सिस्टम युग्मन और अद्यतन से जुड़े हुए हैं। उन्हें लिंक करने के लिए सिस्टम कपलिंग के लिए संरचनात्मक और तरल पदार्थ सेटअप पर क्लिक करके और खींचकर ऐसा करें, जैसा कि चित्र 9एमें दिखाया गया है, यह सुनिश्चित करना कि दोनों सेटअप सही क्लिक करके अपडेट किए जातेहैं और अपडेट का चयन करते हैं।
  2. सिस्टम कपलिंगमें, अंतिम समय 0.8 एस और समय का समय 0.005 एस निर्धारित करें। ऐसा एनालिसिस सेटिंग्स (चित्रा 9B-1)का चयन करके और अंत समय और समय चरण आकार में प्रवेश करके करें। अधिकतम पुनरावृत्तियों को 10 तक सेट करें।
    नोट: आम तौर पर, 10 और 15 के बीच पुनरावृत्तियां पर्याप्त हैं यदि संरचनात्मक और द्रव दोनों घटक अच्छी तरह से अभिसरण कर रहे हैं।
  3. क्रमशः तरल पदार्थ और संरचनात्मक घटकों से दीवार और ठोस इंटरफेस का चयन करें, और सीटीआरएल को पकड़कर एक डेटा हस्तांतरण जोड़ें और दो द्रव-संरचना इंटरफेस(चित्रा 9B-2)का चयन करें; सही क्लिक करें और तरल पदार्थ और संरचनात्मक घटकों(चित्रा 9B-3) केबीच एक डेटा हस्तांतरण बनाएं । अभिसरण में सहायता करने के लिए तरल पदार्थ से संरचना में स्थानांतरित किए जा रहे बल के अंडर-छूट या रैंपिंग को समायोजित करें।
    नोट: मॉडल की जटिलता के आधार पर, सीमा शर्तों और सामग्री गुणों, डेटा हस्तांतरण रैंपिंग या कम छूट संख्यात्मक अभिसरण के लिए आवश्यक हो सकता है । इन्हें द्रव डेटा ट्रांसफर (यानी, तरल पदार्थ घटक से धमनी की दीवार में स्थानांतरित किया जा रहा बल) पर लागू किया जा सकता है। ये विकल्प बनाए गए डेटा ट्रांसफर(चित्रा 9B-2)के भीतर उपलब्ध हैं।
  4. जब चलाने के लिए तैयार है, अद्यतनपर क्लिक करें । सिमुलेशन डेटा जैसे संरचनात्मक और द्रव अभिसरण और उनके संबंधित डेटा हस्तांतरण अभिसरण कंसोल में मुद्रित होते हैं।
    नोट: ध्यान दें कि एफएसआई सिमुलेशन कम्प्यूटेशनल रूप से महंगे हैं, इस सिमुलेशन के साथ 16-कोर मशीन (2.6 गीगाहर्ट्ज इंटेल ज़ियन गोल्ड 180 जीबी भौतिक मेमोरी (रैम) का उपयोग करके 11 दिन लग रहे हैं, हार्डवेयर सेटअप और मॉडल जटिलता के आधार पर सिमुलेशन समय में और भिन्नता के साथ। प्रतिनिधि डेटा हस्तांतरण अवशेष चार्ट(चित्रा 9B-4)में दिखाए गए हैं और समाधान डेटा कंसोल(चित्रा 9B-5)में मुद्रित किया जाता है। पहले कुछ पुनरावृत्तियों में, डेटा हस्तांतरण अवशेषों का अभिसरण पूरी तरह से तब तक प्राप्त नहीं किया जा सकता है जब तक कि संतुलन राज्य तक नहीं पहुंच जाता है। यह चित्रा 9Bके लिए कैप्शन में अधिक विस्तार से वर्णित है ।
  5. जब सिमुलेशन पूरा हो जाता है, तो परिणामों को वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर के भीतर या एक अलग सॉफ्टवेयर में पोस्टप्रोसेस किया जा सकता है, जो आपके डेटा निर्यात प्रकार के आधार पर चरण 4.19 में वर्णित है।

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Representative Results

एथेरोस्क्लेरोसिस प्रगति के स्थापित और उभरते बायोमैकेनिकल मार्कर दोनों के लिए प्रतिनिधि परिणाम प्रस्तुत किए जाते हैं। डब्ल्यूएसएस और डब्ल्यूएसएस-व्युत्पन्न परिणामों जैसे स्थापित मैट्रिक्स (समय औसत दीवार कतरनी तनाव (TAWSS) और आलचित कतरनी सूचकांक (OSI)) शामिल हैं, चित्रा 10में कल्पना कर रहे हैं। हृदय चक्र पर दीवार कतरनी तनाव काफी हद तक रक्त वेग से प्रेरित है, हालांकि, धमनी ज्यामिति और इसकी गति/संकुचन इसके स्थानिक वितरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं । यह TAWSS और OSI आकृति में देखा जा सकता है, OSI के साथ, प्रवाह रिसर्चरुलेशन का एक उपाय, एथेरोस्क्लेरोसिस गठन से जोड़ा गया है । इस तरह की विविधताएं संकुचन/झुकता और धमनी ज्यामिति की जटिल प्रकृति के प्रतिनिधि हैं । इनलेट और आउटलेट के पास परिणामों की अवहेलना की जानी चाहिए क्योंकि वे सीमा शर्तों से काफी प्रभावित होंगे । जबकि एक स्केलर मूल्य के रूप में WSS अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, अंतर्निहित वेक्टर क्षेत्र है, जो दोनों एक स्केलर मूल्य और दिशा प्रस्तुत करता है अभी तक कम ध्यान प्राप्त हुआ है । यहां दीवार कतरनी तनाव वेक्टर क्षेत्र चित्रा 11में दिखाया गया है, क्षेत्रों के साथ आकर्षण और विस्तार क्षेत्रों, जो दीवार परिवहन प्रक्रियाओं के पास प्रभावित कर सकता है दिखाने के लिए प्रकाश डाला । विशेष रूप से डिस्टल क्षेत्र एक महत्वपूर्ण आकर्षण क्षेत्र दिखाता है, लुमेन क्षेत्र में अचानक परिवर्तन का प्रतिनिधि, जो एथेरोजेनेसिस के लिए एक जोखिम साइट का सुझाव दे सकता है। यहां आकर्षण और विस्तार क्षेत्रों का नेत्रहीन मूल्यांकन किया गया है; हालांकि, अंतर्निहित स्थलाकृतिक संरचना और निश्चित अंक54 संख्यात्मक रूप से निकालने के लिए इस परिणाम को आगे पोस्ट-प्रोसेसिंग के माध्यम से बढ़ाया जा सकता है। ऐसे आकर्षण/विस्तार क्षेत्र लुमेन क्षेत्र और विभाजन क्षेत्रों में परिवर्तन के प्रतिनिधि हैं ।

इंट्राल्यूमिनल प्रवाह विशेषताएं (ल्यूमेन दीवार से दूर) एथेरोस्क्लेरोसिस प्रगति में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती हैं। स्थानीय सामान्यीकृत हेलीसिटी (एलएनएच), रक्त वेग और वोरिटिटी वैक्टर के बीच संरेखण का एक उपाय, काउंटर-घूर्णन इंट्राल्यूमिनल प्रवाह विशेषताओं26 की कल्पना के लिए उपयोगी है और चित्र 12में दिखाया गया है। समीपस्थ और डिस्टल धमनी वर्गों के बीच एक अलग अंतर देखा जा सकता है। यदि विकसित सिमुलेशन उप-इष्टतम था (यानी, सीमा की स्थिति का विश्लेषण किया जा रहा क्षेत्र के बहुत करीब थे या समीपस्थ ज्यामिति जैसे झुकता एक विशिष्ट घाव पर ध्यान केंद्रित करने के लिए छोड़ दिया जाता है), तो यह परिणाम काफी प्रभावित हो सकता है, इसलिए, पट्टिका आकृति विज्ञान में परिवर्तन के साथ सहयोग को प्रभावित करता है। यह चित्र 12में इनसेट हाइलाइट किया गया है । अंत में, धमनी की दीवार के भीतर तनाव का विश्लेषण वॉन मिस्स प्रभावी तनाव का उपयोग करके किया जाता है और चित्र 13में प्रस्तुत किया जाता है। सीमा की स्थिति के कारण आउटलेट (डिस्टल) पर उच्च तनाव क्षेत्र पर ध्यान दें, जिसे नजरअंदाज किया जाना चाहिए। वॉन Mises तनाव (VMS) रेशेदार टोपी मोटाई, धमनी ज्यामिति, सामग्री गुण, रक्त वेग/दबाव और धमनी गति/संकुचन के संयोजन से प्रभावित होता है । इसके कारण, दीवार में तनाव निर्धारित करने के लिए बायोमैकेनिकल सिमुलेशन की आवश्यकता होती है जो इन कारकों के बीच गैर-घातक बातचीत से परिणाम देते हैं। समीपस्थ क्षेत्र में पतली रेशेदार टोपी के परिणामस्वरूप सबसे बड़ा तनाव होता है, जिसमें धमनी गति द्वारा संचालित हृदय चक्र पर क्षणिक वितरण होता है। यह रेशेदार टोपी की पतली प्रकृति का प्रतिनिधि है। इसके विपरीत, डिस्टल क्षेत्र में, रेशेदार टोपी के परिणामस्वरूप वीएमएस मुख्य रूप से रक्तचाप से प्रेरित होता है। सिमुलेशन में अंतर्निहित गैर-रेखीयता के कारण इन परिणामों को कैप्चर करना पूरी तरह से युग्मित एफएसआई सिमुलेशन के माध्यम से ही संभव है। ये विविधताएं एथेरोस्क्लेरोसिस प्रगति में अभी तक अपरिभाषित भूमिका निभा सकती हैं।

अंत में, ल्यूमेन क्षेत्र, कुल लिपिड चाप और न्यूनतम रेशेदार टोपी मोटाई बेसलाइन और अनुवर्ती अक्टूबर इमेजिंग के बीच तुलना की गई। ये परिणाम चित्र 14में दिखाए गए हैं, जिसमें परिवर्तनों के दृश्य के लिए दिखाए गए चयनित क्षेत्रों की OCT छवियां दिखाई गई हैं। हाइलाइट्स किए गए क्षेत्रों में भूमिका डब्ल्यूएस, इंट्राल्यूमिनल प्रवाह और संरचनात्मक तनावों को समझने के लिए परिणामों को सामान्यीकृत किया जाता है; हालांकि, पट्टिका संरचना में परिवर्तन के साथ प्रत्येक अक्टूबर क्रॉस-सेक्शन स्थान पर जैव यांत्रिक परिणामों की मात्रात्मक रूप से तुलना करने के लिए आगे पोस्ट-प्रोसेसिंग किया जा सकता है। मध्य धमनी घाव की प्रगति शुरू में कम TAWSS और वीएमएस, परेशान एलएनएच पैटर्न के साथ जुड़ा हुआ था, और एक मजबूत WSS आकर्षण क्षेत्र (WSSat) और OSI देखा । ध्यान दें कि इस घाव को इसके छोटे आकार और इसके समावेश से जुड़े अतिरिक्त कम्प्यूटेशनल खर्च और जटिलता के कारण प्रारंभिक ज्यामिति में शामिल नहीं किया गया था। यह सीधे समीपस्थ क्षेत्र के विपरीत है, जिसने अधिक सुसंगत एलएनएच पैटर्न, उच्च TAWSS और वीएमएस और कमजोर डब्ल्यूएसएस विस्तार क्षेत्र और लिपिड आर्क कमी और एक पतले रेशेदार टोपी से जुड़े ओएसआई को देखा। डिस्टल घाव ने सबसे महत्वपूर्ण प्रगति देखी और एक मध्यम वीएमएस से जुड़ा हुआ था जो ऊपर के क्षेत्रों के विपरीत रक्तचाप से प्रेरित था, धमनी गति से नहीं। जब एक साथ लिया जाता है, तो इस पद्धति और परिणामों का उपयोग रोगी के संभावित जोखिम की अधिक पूरी तस्वीर विकसित करने के लिए किया जा सकता है, बशर्ते कि परिणामों के सांख्यिकीय महत्व को बेहतर ढंग से समझने के लिए बड़ी संख्या में सिमुलेशन का उत्पादन किया जा सके।

C10 (MPa) C01 (MPa) C20 (MPa) C11 (MPa) C02 (MPa) घ (पीए-1)
धमनी -0.19 2.03 11.3 -0.19 20.1 1.00E-05
लिपिड -0.17 0.21 5.02 -1.88 13.5 1.00E-05

तालिका 1: पांच पैरामीटर मूनी-रिवलिन मॉडल का उपयोग करके धमनी की दीवार और लिपिड के लिए सामग्री गुण।

संरचनात्मक
औसत जाल का आकार (मिमी) लक्ष्य तत्वों पर अंतर औसत मेष विषमता तत्वों की संख्या अधिकतम प्रिंसिपल तनाव भिन्नता (%)
मोटा 0.17 2 0.25 1,266,029 4.7
मध्यम 0.14 3 0.25 1,657,589 -
अच्छा 0.11 4 0.24 3,382,733 1.28
तरल
औसत मेष आकार (मिमी) अधिकतम चेहरा आकार (मिमी) औसत मेष विषमता तत्वों की संख्या वॉल कतरनी तनाव भिन्नता (%)
मोटा 0.17 0.15 0.23 527,103 6.42
मध्यम 0.14 0.12 0.22 772,767 -
अच्छा 0.11 0.09 0.22 1,392,534 1.85

तालिका 2: तीन अलग-अलग जाल आकारों के लिए मेष स्वतंत्रता परिणाम का परीक्षण किया गया।

Figure 1
चित्र 1:रोगी इमेजिंग से द्रव-संरचना इंटरैक्शन विश्लेषण करने के लिए कार्यप्रवाह। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्र 2:ल्यूमेन एज निकालने से पहले बेसलाइन और फॉलो-अप के बीच अक्टूबर छवियों को संरेखित करने की प्रक्रिया की रूपरेखा।(ए)ऑकंबल क्रॉस-सेक्शन अलाइनमेंट की योजनाबद्ध जैसे कि प्रॉक्सीमल विभाजन (*) और डिस्टल साइड ब्रांच (^) दोनों बेसलाइन और फॉलो-अप पर एक ही धमनी खंड से इसी छवियों का चयन करने के लिए । (ख)कैथेटर सेंटर और स्केल (रेड क्रॉस) के लिए अंकों के चयन के लिए प्रक्रिया का दृश्य के साथ-साथ क्रॉस-सेक्शन लाइन (सफेद धराशायी) और ल्यूमेन आउटलाइन (सफेद डॉट्स) के आधार पर ल्यूमेन स्टार्ट पॉइंट। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्र 3:लिपिड की पीठ और उच्च क्षीणन के क्षेत्रों में धमनी की दीवार के बाहरी किनारे के पुनर्निर्माण के लिए प्रक्रिया की रूपरेखा। बाहरी लोचदार झिल्ली (रेड क्रॉस) पर दृश्यमान बिंदुओं का मैनुअल चयन; बाहरी धमनी क्रॉस-सेक्शन अनुमान (सफेद धराशायी रेखा) बनाने के लिए चयनित बिंदुओं पर लगे एलिप्से का प्रक्षेपण; आंतरिक लिपिड सतह (नीले बिंदुओं) का मैनुअल चयन; वांछित बैकसाइड मोटाई तक पहुंचने के लिए बाहरी दीवार अनुमान को सिकुड़कर लिपिड बैकसाइड (पीले बिंदुओं) का प्रक्षेपण। घाव तुलना के लिए उपयोग किए जाने वाले मापों का अवलोकन भी नोट किया जाता है (ल्यूमेन क्षेत्र, रेशेदार टोपी मोटाई, और लिपिड चाप)। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्र 4:बाइप्लेन एंजियोग्राम कैथेटर प्वाइंट चयन और त्रि-आयामी पुनर्निर्माण की रूपरेखा। (ए)स्केलिंग पॉइंट्स और कैथेटर वक्र के साथ एंजियोग्राम पर प्रकाश डाला गया । (ख)ऑक्ट बेस्ड क्रॉस-सेक्शन्स ऑफ ल्यूमेन (ब्लू) को घुमाया गया और तीन आयामी कैथेटर सेंटरलाइन (रेड पॉइंट्स) के साथ रखा गया । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 5
चित्रा 5:त्रि-आयामी ज्यामिति के उत्पादन के लिए सॉफ्टवेयर लेआउट। (A)3D ठोस मॉडल निर्माण: (1) संचालन के लिए ड्रॉप-डाउन मेनू; (2) अक्टूबर से निकाले गए आयातित 3डी क्रॉस-सेक्शन; (3) ठोस बनाने के लिए क्रॉस-सेक्शन के बीच मचान; (4) ठोस निकायों को एकजुट करने/घटाने के लिए बूलियन ऑपरेशन; (5) धमनी और लिपिड के साथ एक हिस्सा बनाकर साझा टोपोलॉजी। (ख)अंतिम 3 डी ठोस ज्यामिति घटक, जिसमें तीन लिपिड, कैथेटर सेंटरलाइन, ल्यूमेन और धमनी की दीवार शामिल हैं । ध्यान दें कि इसके छोटे आकार और इसके समावेश से जुड़े अतिरिक्त कम्प्यूटेशनल लागत के कारण पुनर्निर्माण में एक छोटे मध्य खंड लिपिड पर विचार नहीं किया गया था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 6
चित्र 6:सिमुलेशन पर लागू सीमा शर्तें। (ए)एंजियोग्राफी से निकाली गई धमनी के समीपस्थ (इनलेट) और डिस्टल (आउटलेट) वर्गों के लिए एक्स,वाई और जेड दिशाओं में विस्थापन का भूखंड। (ख)साहित्य से क्रमशः इनलेट और आउटलेट के लिए वेग और दबाव सीमा की स्थिति । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 7
चित्र 7:संरचनात्मक सेटअप के लिए सॉफ्टवेयर लेआउट। (A)ठोस निकाय और उनकी सामग्री संपत्ति परिभाषाएं; (ख)मेष सेटिंग्स; (C)सॉल्वर/एनालिसिस सेटिंग्स; (घ)द्रव-ठोस इंटरफेस धमनी की भीतरी दीवार पर लागू; (ई)विस्थापन सीमा शर्तों इनलेट और आउटलेट पर लागू; (एफ)समाधान पोस्ट-प्रोसेसिंग। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 8
चित्रा 8:द्रव सेटअप के लिए सॉफ्टवेयर लेआउट। (ए)जनरल सॉल्वर सेटिंग्स; (ख)अशांति मॉडल सेटिंग्स; (C)टाइप किए गए कमांड के लिए कंसोल/टेक्स्ट यूजर इंटरफेस; (घ)द्रव संपत्ति सेटअप; (ई)उपयोगकर्ता-परिभाषित फ़ंक्शन कंपाइलर; (एफ)निर्दिष्ट नाम चयन के लिए सीमा शर्त सेटिंग्स; (जी)डायनेमिक मेश सेटिंग्स और फ्लूइड-स्ट्रक्चर इंटरैक्शन जोन सेटअप; (ज)सॉल्वर सेटिंग्स और नियंत्रण; (I)अवशिष्ट अभिसरण मानदंडों का विनिर्देश; (जम्मू)एलएनएच जैसे कस्टम कार्यों को परिभाषित करने के लिए क्षेत्र; (K)टाइमस्टेप्स और पुनरावृत्तियों के लिए गणना सेटअप; (L)डेटा निर्यात प्रारूप सेटिंग्स; म.समाधान आरंभीकरण। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 9
चित्रा 9:सिस्टम कपलिंग इंटरफेस की रूपरेखा। (A)युग्मित द्रव-संरचना इंटरैक्शन वर्कफ्लो का अंतिम लेआउट। (ख)सिस्टम कपलिंग सेटअप और सिमुलेशन हल के लिए सॉफ्टवेयर लेआउट: (1) विश्लेषण सेटिंग्स; (2) संरचनात्मक और तरल पदार्थ घटकों के लिए द्रव-संरचना इंटरफेस; (3) डेटा ट्रांसफर; (4) सिस्टम कपलिंग अवशेषों की निगरानी; (5) समाधान जानकारी। जबकि संरचनात्मक और द्रव घटकों के अभिसरण हर कदम में प्राप्त किया जा सकता है, डेटा हस्तांतरण अवशिष्ट पहले कुछ समय चरणों में एक साथ एकाग्र नहीं हो सकता है । सातवें कदम से, डेटा हस्तांतरण अवशिष्ट एक दूसरे के 10 प्रतिशत के भीतर ट्रैकिंग कर रहे हैं, अच्छा अभिसरण दिखा । पूर्ण अभिसरण के लिए, डेटा हस्तांतरण को लक्ष्य मानदंडों तक भी पहुंचना चाहिए, जिसमें डिफ़ॉल्ट सेट शून्य से दो (लॉगरिथम स्केल) होता है, जो हरे तीर में दिखाया गया है। प्रत्येक नए समय चरण की शुरुआत नीले तीर द्वारा रेखांकित की जाती है। इस मामले में, सिस्टम युग्मन पुनरावृत्तियों की संख्या में वृद्धि डेटा हस्तांतरण पहले एकाग्र करने के लिए अनुमति दे सकता है, लेकिन सिमुलेशन के लिए कंप्यूटेशनल लागत कहते हैं । इसके बाद से ही सिमुलेशन कन्वर्जेंस पहुंच गया । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 10
चित्रा 10:प्रतिनिधि दीवार कतरनी तनाव परिणाम। (A)समय औसत दीवार कतरनी तनाव,(B)आदोलनीय कतरनी सूचकांक और(C)दीवार कतरनी तनाव चार स्थानों पर हृदय चक्र पर समोच्च (ए) पर परिभाषित चार स्थानों पर । दीवार कतरनी तनाव परिणाम विविधताओं lumen आकार, इसकी गति/झुकने, और रक्त वेग के संयोजन से प्रेरित हैं, डिस्टल लिपिड (बिंदु चार) पर कतरनी तनाव में एक चोटी में जिसके परिणामस्वरूप । प्रारंभिक समय चरणों में देखे गए उतार-चढ़ाव सिमुलेशन को संतुलन खोजने का परिणाम हैं और परिणामों की व्याख्या करते समय आगे विचार नहीं किया जाना चाहिए। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 11
चित्रा 11:दीवार कतरनी तनाव वेक्टर क्षेत्र परिमाण (व्युत्क्रम पैमाने) द्वारा रंग का । अंतर्निहित वेक्टर क्षेत्र का विश्लेषण दीवार परिवहन प्रक्रियाओं के पास बेहतर समझ के लिए वादा दिखाता है, आकर्षण और विस्तार क्षेत्रों (हाइलाइट इनसेट) के साथ क्रमशः दीवार प्रवाह की स्थिति के पास एथरोप्रोन और एथेरोप्रोटेक्टिव का सुझाव देता है। आकर्षण क्षेत्रों में अधिक महत्वपूर्ण घाव प्रगति के लिए संभावित जोखिम का सुझाव क्षेत्रों में देखा जाता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 12
चित्रा 12:चक्र दाएं हाथ (सकारात्मक) और बाएं हाथ (नकारात्मक) घूर्णन प्रवाह संरचनाओं के लिए स्थानीय सामान्यीकृत हेलीसिटी मूल्यों का औसत है। समीपस्थ स्थानों पर समीपस्थ क्षेत्र की तुलना में काउंटर-घूर्णन प्रवाह संरचनाओं में बड़ी गड़बड़ी दिखाई देती है। एक उप-प्रतिस्थापन सिमुलेशन (इनसेट दिखाया गया है) जो समीपस्थ ज्यामिति के बहुत कम के साथ डिस्टल पट्टिका पर केंद्रित था, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न पेचदार प्रवाह संरचनाएं शामिल थीं जो जैव यांत्रिक परिणामों और पट्टिका प्रगति के बीच देखे गए संघों को बदल देती हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 13
चित्र 13:प्रतिनिधि वॉन Mises तनाव वितरण परिणाम । (A)वॉन Mises धमनी की दीवार में तनाव वितरण । उच्च तनाव के क्षेत्र न्यूनतम रेशेदार टोपी मोटाई साइटों पर स्थित हैं। पट्टिका कंधे तनाव तेज उत्पादन। (ख)वॉन Mises की साजिश एक हृदय चक्र के लिए समय के साथ तनाव, क्षणिक वितरण पट्टिका आकृति विज्ञान, रक्तचाप, रक्त वेग/गति, और धमनी गति (चक्रीय झुकने और संपीड़न) के संयोजन से प्रभावित के साथ । (ख) में गिने अंक (ए) में दिखाए गए लोगों के अनुरूप हैं । अंक एक और चार के बीच अंतर ध्यान दें; दोनों परिणाम एक रेशेदार टोपी पर; हालांकि, पहले स्थान पर तनाव धमनी गति/झुकने से प्रेरित है, जबकि चौथे बिंदु रक्तचाप का प्रभुत्व है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 14
चित्र 14:बायोमैकेनिकल परिणामों की तुलना में मापा पट्टिका और पोत विशेषताओं में प्रतिनिधि परिवर्तन। (ए)ल्यूमेन क्षेत्र,(बी)लिपिड आर्क कोण की कुल राशि और(C)न्यूनतम रेशेदार टोपी मोटाई की तुलना बेसलाइन और अनुवर्ती इमेजिंग के बीच । बेसलाइन और अनुवर्ती छवियों को हरे तीर द्वारा चिह्नित अक्षीय दूरी के अनुरूप दिखाया गया है। समय के लिए सामान्य व्यवहार औसत दीवार कतरनी तनाव (TAWSS), आदोलनीय कतरनी सूचकांक (OSI), दीवार कतरनी तनाव आकर्षण क्षेत्र (WSSat), स्थानीय सामान्यीकृत हेलीसिटी (एलएनएच) और वॉन Mises तनाव (VMS) पर प्रकाश डाला क्षेत्रों में दिखाया गया है । मार्कर क्रमशः लाल तीर, हरे तीर और काली रेखा के लिए बढ़े हुए, कम और तटस्थ मूल्यों का प्रतिनिधित्व करते हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

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Discussion

कोरोनरी बायोमैकेनिक्स का विश्लेषण करने के लिए एफएसआई विधियों का उपयोग अभी भी संख्यात्मक मॉडलिंग और नैदानिक परिणाम दोनों पहलुओं से एक विकासशील क्षेत्र है। यहां हमने परिमित तत्व/परिमित मात्रा विधियों के आधार पर एक रोगी विशिष्ट एफएसआई विश्लेषण स्थापित करने की रूपरेखा का वर्णन किया है, जो OCT और एंजियोग्राफिक इमेजिंग का उपयोग करता है । जबकि हम यहां जिस विधि का वर्णन करते हैं, वह एक वाणिज्यिक परिमित तत्व सॉल्वर का उपयोग करता है, प्रक्रिया को किसी भी एफएसआई सक्षम सॉफ्टवेयर पर लागू किया जा सकता है। कार्यप्रणाली में अभी भी कई सीमाएं सुधारी जानी हैं । सबसे पहले, हम केवल एक ही रोगी के लिए प्रतिनिधि परिणाम पेश करने की सीमा को स्वीकार करते हैं; हालांकि, हम वर्तमान प्रोटोकॉल प्रस्तुत करने के लिए बेहतर आशा है कि प्रस्तुत पद्धति आगे विकसित किया जा सकता है और भविष्य में बड़े साथियों के लिए लागू में धमनियों के जैव यांत्रिक एफएसआई सिमुलेशन की प्रक्रिया की रूपरेखा । इसके अलावा, छवि विश्लेषण चरण के दौरान, वर्णित अधिकांश प्रक्रिया मैनुअल है, जो ल्यूमेन, लिपिड और बाहरी दीवार को खंडित करते समय संभावित इंटरऑब्जर्वर परिवर्तनशीलता शुरू करती है। इन प्रक्रियाओं को स्वचालित करने के लिए आगे के विकास किए जा सकते हैं55 या कई विशेषज्ञ विश्लेषण शामिल हैं जो बेसलाइन और अनुवर्ती छवियों के बीच अधिक मजबूत तुलना प्रदान करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी होंगे। इस प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली ऑक एनसीटी इमेजिंग भी ईसीजी-गेटेड नहीं थी, जिसके परिणामस्वरूप कार्डियक मोशन/संकुचन के कारण क्रॉस-सेक्शन का मामूली गलत संरेखण हुआ । भविष्य में इसे ध्यान में रखते हुए भी तुलना सटीकता में वृद्धि हो सकती है ।

जैसा कि अध्ययन का ध्यान जैव यांत्रिक बलों और पट्टिका संरचना के बीच संबंधों पर था, अक्टूबर की उच्च सटीकता (10-20 माइक्रोन) का उपयोग करने के लिए एक अक्टूबर केंद्रित दृष्टिकोण लिया गया था। हालांकि, यह महत्वपूर्ण क्षीणन के कारण चुनौतियां प्रस्तुत करता है जो अक्टूबर के सीमित ऊतक प्रवेश गहराई8से परिणाम देता है। विशुद्ध रूप से सीएफडी तकनीकों के विपरीत, जिसमें केवल द्रव विश्लेषण के लिए OCT छवियों से ल्यूमेन आकार का ब्यौरा देने की आवश्यकता होती है, एफएसआई को लिपिड और धमनी की दीवार के बारे में विस्तृत जानकारी की भी आवश्यकता होती है। इस सीमा को दूर करने के लिए इस पद्धति में एक अनुमान तकनीक प्रस्तुत की गई थी, क्योंकि सामान्य नैदानिक अभ्यास के दौरान केवल एक इंट्रावैस्कुलर इमेजिंग मोडलि का उपयोग किया जाता है। इस तकनीक की सटीकता और आईवीयूएस और अक्टूबर के सह-पंजीकरण के माध्यम से जैव यांत्रिक परिणामों पर इसके प्रभाव को मान्य करने के लिए भविष्य में अनुसंधान शुरू किया जाना चाहिए । इस प्रक्रिया के लिए, हमने माना है कि यह प्रभाव नगण्य है, क्योंकि ल्यूमेन आकार और रेशेदार टोपीमोटाई 56,57 आम तौर पर दीवार में तनाव परिणामों के अधिक प्रमुख चालक होते हैं। अक्टूबर और इंट्रावैस्कुलर अल्ट्रासाउंड (आईवीयूएस) के संयोजन से इस कठिनाई को दूर किया जा सकता है58; आईवीयूएस का बेहतर ऊतक प्रवेश पट्टिका विशेषताओं के विश्लेषण की अनुमति देता है और अक्टूबर के स्थानिक संकल्प में लगभग 10 गुना वृद्धि होती है जिससे अत्यधिक सटीक ल्यूमेन प्रतिनिधित्व59होता है । मल्टीमॉडल कैथेटर में विकास भविष्य मेंइसकासमाधान करने का एक महत्वपूर्ण अवसर प्रस्तुत करता है । इसी तरह, एंजियोग्राफिक सेंटरलाइन्स के लिए, टेबल पैनिंग, धमनी संपीड़न/विश्राम के लिए अधिक सटीक रूप से खाते में और स्वचालन, और पूर्वाभक्ष इस पद्धति60पर निर्माण करके किया जा सकता है।

कोरोनरी ऊतक की एनिसोट्रोपिक प्रकृति को शामिल करके संख्यात्मक सिमुलेशन को और बेहतर बनाया जा सकता है। कार्यप्रणाली में वर्णित आइसोट्रोपिक हाइपरएलेस्टिक ऊतक धमनी माइक्रोस्ट्रक्चर के प्रभाव को नहीं मानता है। यह धमनी कीदीवारमें तनाव की भयावहता और वितरण के लिए महत्वपूर्ण दिखाया गया है । ऊतक एनिसोट्रोपी को उपयोगकर्ता-परिभाषित सामग्री मॉडल बनाकर भविष्य में शामिल किया जा सकता है। वैकल्पिक परिमित तत्व सॉल्वरों में अंतर्निहित एनिसोट्रोपिक हाइपरएलस्टिक मॉडल भी हैं जो विशेष रूप से जैविक ऊतक व्यवहार के लिए विकसित किए गए हैं, जैसे कि होल्जाफेल-गासेर-ओडजेन मॉडल61। वर्तमान सिमुलेशन भी मुख्य रूप से शवों सेउत्पादित साहित्य से प्रदान किए गए डेटा का उपयोग करके सीमित हैं और यांत्रिक रूप से शारीरिक वातावरण के बाहर परीक्षण किया गया है। इंट्रावैस्कुलर इमेजिंग तकनीकों में सुधार के रूप में, हम प्रत्येक विशिष्ट रोगी के अनुरूप ऊतक गुणों को परिभाषित करने की संभावना भी देखते हैं। इसी तरह, इंटिमा, मीडिया और एडवेंटिया को एक स्तरित संरचना के लिए सरल बनाया गया था क्योंकि इन परतों को अक्टूबर से अलग करना चुनौतियों को प्रस्तुत करता है, खासकर जब यह सुनिश्चित करना कि पुनर्निर्माण प्रक्रिया में कोई ओवरलैप नहीं होता है । अतिरिक्त संख्यात्मक लागत भी महत्वपूर्ण है, लागत /समय और सटीकता के बीच संतुलन खोजने के लिए आगे की जांच की आवश्यकता होती है क्योंकि कई परतें समग्र तनाव प्रतिक्रिया62, 63में भूमिकानिभातीहैं।

इसके अलावा, एक इंट्रावैस्कुलर प्रवाह के नजरिए से, जबकि हम केवल एलएनएच के प्रतिनिधि परिणाम पेश करते हैं, साहित्य में कई पेचिक प्रवाह सूचकांक विकसित किए गए हैं, जैसे कि एच 2 सूचकांक, जो हेलीकापॅ्ट तीव्रता की मात्रा बढ़ाता है, को एथेरोप्रोटेक्टिव होने के रूप में सुझाया गया है। इन सूचकांकों को एलएनएच के समान तरीके से कस्टम फील्ड कार्यों (चरण 4.16) में परिभाषित करके प्रोटोकॉल में जोड़ा जा सकता है और हम अधिक जानकारी के लिए उद्धृत साहित्य24,25, 51में रुचि रखने वाले पाठकों को निर्देशितकरते हैं।

अंत में, हमारी कार्यप्रणाली रोगी-विशिष्ट लोगों को मापा जाने के बजाय साहित्य में मापा गया वेग और दबाव सीमा स्थितियों को लागू करने तक सीमित है । भविष्य में डॉप्लर इकोकार्डियोग्राफी64 और मात्रात्मक/आंशिक प्रवाह आरक्षित माप65 का उपयोग करके प्रत्येक रोगी के लिए विशिष्ट रक्त वेग और दबाव सीमा स्थितियों को निकालने से इसमें सुधार किया जा सकता है। इस तरह के सुधार यह सुनिश्चित करने में विशेष रूप से उपयोगी होगा कि धमनी विस्थापन वास्तव में रक्त वेग और दबाव चरणों (शुरू/विशेष रूप से अंत सिस्टोल) से मेल खा सकता है, कुछ हम इस विश्लेषण में के लिए एक अनुमान प्रदान करते हैं । इसके अलावा, जबकि यह सुझाव दिया गया है कि द्रव सीमा की स्थिति केवल सीमा के बहुत निकट क्षेत्र को प्रभावित करते हैं, पट्टिका विकास के आकलन के लिए ब्याज के क्षेत्र/रिमॉडलिंग के प्रतिगमन सिमुलेशन ज्यामिति के मध्य खंड के आसपास स्थापित किया जाना चाहिए ताकि इन प्रवेश और आउटलेट स्थितियों के किसी भी प्रभाव को कम किया जा सके । एक उप-इष्टतम धमनी अनुभाग का अनुकरण करने का प्रभाव जो बहुत कम है, चित्रा 12में हाइलाइट किया गया है, जहां इनलेट और आउटलेट की स्थिति धमनी ज्यामिति और गतिशीलता के बजाय प्रस्तुत परिणामों को बहुत प्रभावित करती है। यदि पर्याप्त रूप से हिसाब नहीं है तो इसके भविष्य कहनेवाला क्षमता के प्रत्यक्ष परिणाम होंगे । इसके अलावा, जब हम साहित्य46, 48में सुझावों के आधार पर पावर लॉ गैर-न्यूटोनियन चिपचिपाहट मॉडल का उपयोग करके एक सिमुलेशन प्रस्तुत करते हैं, तो हाल की जांच47 ने कैरेऊ मॉडल को अधिक उपयुक्त चिपचिपाहट मॉडल के रूप में सुझाया है। प्रोटोकॉल के चरण 4.7 में विभिन्न चिपचिपाहट मॉडल चुने जा सकते हैं। इस पद्धति से सीधे निर्माण करके, इन अग्रिमों का समावेश भविष्य में परिणाम विशिष्टता और सटीकता को बहुत बढ़ा सकता है।

ठोस मॉडल के विकास के दौरान, उच्च गुणवत्ता वाले जाल की संभावना में सुधार करने और त्रुटि प्रवण क्षेत्रों को कम करने के लिए कदम उठाना महत्वपूर्ण है। लिपिड और धमनी की दीवार के बीच टोपोलॉजी साझा करना एक महत्वपूर्ण पहला कदम है, जिससे मे जाल नोड्स को ठोस सतहों के बीच साझा किया जा सकता है जब मेशिंग कदम किया जाता है। नोड्स साझा करके, अपूर्ण जाल संरेखण और जाल प्रवेश से जुड़ी त्रुटियों की संभावना कम हो जाती है, मॉडल की जटिल ज्यामिति के कारण एक महत्वहीन जोखिम नहीं होता है। दोनों ठोस और तरल पदार्थ का विश्लेषण घटकों के सेटअप के बाद, यह भी जाल स्वतंत्रता के लिए जांच करने के लिए महत्वपूर्ण है । यह सुनिश्चित करता है कि सभी परिणाम उत्पन्न जाल के आकार से प्रभावित नहीं हैं। जाल स्वतंत्रता के लिए, परिणाम जाल आकार में परिवर्तन के बावजूद स्थिर रहना चाहिए । कुशल गणना के लिए, सबसे बड़ा संभव जाल (तत्वों की कम से कम संख्या) चुनें जो इस स्वतंत्रता को सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, यह सुनिश्चित करना है कि दोनों धाराप्रवाह आधारित अवशिष्ट एकाग्र और प्रणाली युग्मन डेटा हस्तांतरण एकाग्र एक महत्वपूर्ण कदम है । आम तौर पर, यह संरचनात्मक और तरल पदार्थ डेटा हस्तांतरण अवशिष्ट के लिए अच्छा अभ्यास के लिए प्रत्येक समय कदम के अंत में एक दूसरे के 10% के भीतर एकाग्र है । जैसा कि सिमुलेशन एक संतुलन राज्य पाता है, किसी भी एफएसआई सिमुलेशन के पहले कुछ पुनरावृत्तियों कभी-कभी पूरी तरह से एकाग्र नहीं होंगे, जैसा कि पहले चित्र 7में वर्णित था। आम तौर पर, सिमुलेशन समय का पहला 5%-10% पूरा होने के बाद, हर कदम के लिए अभिसरण तक पहुंचा जाना चाहिए। जबकि हम यहां एक हृदय चक्र पर कार्यप्रणाली का भी प्रदर्शन करते हैं, जो अक्सर कोरोनरी बायोमैकेनिक्स में किया जाता है, कई हृदय चक्र अक्सर संख्यात्मक अभिसरण के लिए आवश्यक होते हैं। कोरोनरी बायोमैकेनिक्स सिमुलेशन से जुड़ी कम्प्यूटेशनल लागत के कारण, हालांकि, कई हृदय चक्र अक्सर व्यवहार्य नहीं होते हैं। यह एक सीमा है कि आगे विकास वारंट है ।

सिमुलेशन के दौरान कई संभावित त्रुटियां भी उत्पन्न हो सकती हैं। इनमें से अधिकांश आम संरचनात्मक पक्ष से तत्व विरूपण/विरूपण और द्रव पक्ष से नकारात्मक कोशिका की मात्रा हैं । तत्व विरूपण तनाव तेज से परिणाम कर सकते हैं जैसे चुटकी अंक/गरीब तत्व गुणवत्ता क्षेत्रों या लागू बल से सामग्री की ताकत से अधिक । उन स्थानों को खोजने के लिए जहां त्रुटियां हो रही हैं, न्यूटन-रैफसन अवशेष (क्षणिक संरचनात्मक में समाधान टैब के नीचे से) डालें। न्यूटन-रैफसन अवशेष सबसे बड़ी अवशिष्ट त्रुटि के साथ ज्यामिति के क्षेत्रों को दिखाएंगे। यदि इस क्षेत्र में जाल की गुणवत्ता कम है, तो जाल को परिष्कृत करने से मदद मिल सकती है। समाधान टैब में ड्रॉप-डाउन सूची से बल/विस्थापन अभिसरण को देखने से भी इस त्रुटि का निवारण करने में मदद मिल सकती है । द्रव के नजरिए से, नकारात्मक सेल की मात्रा आम तौर पर गतिशील जाल सेटिंग्स से जुड़ी होती है। इन सेटिंग्स की सावधानीपूर्वक समीक्षा करें और मेष क्षेत्र अधिकतम/न्यूनतम आकार और मैन्युअल रूप से निर्दिष्ट मैक्सिमा/मिनीमा के बीच मार्जिन बढ़ाने का प्रयास करें । सीमा क्षेत्र में उथले/खराब गुणवत्ता वाले तत्व सिस्टम युग्मन के दौरान होने वाली विकृति के कारण इस त्रुटि को भी प्रभावित कर सकते हैं । सीमा क्षेत्र में जाल की गुणवत्ता की समीक्षा करने से भी समस्या निवारण में सहायता हो सकती है । जब समस्या निवारण, संरचनात्मक और तरल पदार्थ घटकों को अलग से हल करने से त्रुटियों को संबोधित करने में बिताए गए समय को कम किया जा सकता है।

आगे बढ़ते हुए, एफएसआई-आधारित सिमुलेशन कोरोनरी घाव विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण क्षमता दिखाता है क्योंकि यह विशुद्ध रूप से संरचनात्मक या तरल पदार्थ (सीएफडी) आधारित दृष्टिकोणों की सीमाओं पर काबू पा जाता है। प्रस्तुत पद्धति में कोरोनरी स्टेंटिंग66,वेंट्रिकल फ़ंक्शन67और सहज कोरोनरी धमनी विच्छेदन68 विश्लेषण में और भी अनुप्रयोग हैं। हालांकि, नैदानिक परिणामों के लिए जैव यांत्रिक परिणामों को सहसंबंधित करने की चुनौती बनी हुई है। एफएसआई तकनीकों से जुड़ी गणना लागत के कारण यह मुश्किल बना हुआ है, यथार्थवादी समय सीमा के भीतर किए जाने वाले विश्लेषणों की संख्या को सीमित करता है। इसका मतलब यह है कि वर्तमान में परिणामों का उपयोग निकट-वास्तविक समय (जैसे कैथेटराइजेशन प्रयोगशाला में) में सीधे परक्यूटेनियस कोरोनरी हस्तक्षेप (पीसीआई) की सहायता करने के लिए नहीं किया जा सकता है, बल्कि पूर्वव्यापी विश्लेषण होते हैं जिससे डेटा एक्सेस में देरी होती है। यह समय सीमा अभी भी पीसीआई प्रक्रियाओं का मार्गदर्शन करने या गैर-अपराधी कोरोनरी घावों के लिए अधिक आक्रामक फार्माकोथेरेपी या निगरानी का मार्गदर्शन करने में मददगार हो सकती है, जिनकी पहचान उनके बायोमैकेनिकल प्रोफाइल के कारण प्रगति या अस्थिर होने के उच्च जोखिम के रूप में की जाती है। सीएडी के संभावित लिंक के साथ उभरने वाले कई बायोमैकेनिकल मार्कर के साथ, परिणामों का अनुकरण करने और तुलना करने में सक्षम एक बहुकारक दृष्टिकोण धमनी बायोमैकेनिक्स और एथेरोप्रोन साइटों के बीच संबंधों की एक स्पष्ट तस्वीर देगा, एक संभावना है कि एफएसआई सिमुलेशन को पूरा करने के लिए विशिष्ट रूप से रखा गया है। इस एफएसआई सिमुलेशन के लिए मशीन लर्निंग एल्गोरिदम को और एकीकृत और सूचित करने की संभावना प्रत्येक अलग दृष्टिकोण69से जुड़ी सीमाओं को भी दूर कर सकती है। कुल मिलाकर, यह पद्धति कोरोनरी एथेरोस्क्लेरोसिस प्रगति की भविष्यवाणी करने में सहायता कर सकती है, और आगे के विकास के साथ उच्च जोखिम वाले रोगी देखभाल का एक अभिन्न हिस्सा बन सकता है।

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Disclosures

लेखकों को इस लेख की तैयारी के बारे में घोषणा करने के लिए कोई संघर्ष नहीं है । एसजेएन को एस्ट्राजेनेका, एमजेन, एंटेरा, एली लिली, एस्पेरियन, नोवार्टिस, से शोध समर्थन मिला है सेरेनिस, द मेडिसिन्स कंपनी, रेसवरलोगिक्स, इंफ्रारेडेक्स, रोशे, सनोफी-रेजेरोन, और लिपोसाइंस और एस्ट्राजेनेका, अक्सिया, एली लिली, अंतेरा, कोवा, ओमथरा, मर्क, टेकडा, रेसवरलोगिक्स, सनोफी-रेजेनेरॉन, सीएसएल बेहरिंग, एस्पेरियन, और बोएहरिंग के लिए एक सलाहकार हैं। पी.जेपी को एबॉट वैस्कुलर से शोध समर्थन, एम्जेन और एस्पेरियन से परामर्श शुल्क और एस्ट्राजेनेका, बायर, बोहरिंगर इंगलहेम, मर्क शेरिंग-हल और फाइजर से स्पीकर मानदेय प्राप्त हुआ है।

Acknowledgments

लेखक एडिलेड विश्वविद्यालय, रॉयल एडिलेड अस्पताल (RAH) और दक्षिण ऑस्ट्रेलियाई स्वास्थ्य और चिकित्सा अनुसंधान संस्थान (SAHMRI) द्वारा प्रदान की गई सहायता को स्वीकार करना चाहते हैं । COCOMO-एसीएस परीक्षण ऑस्ट्रेलिया के राष्ट्रीय स्वास्थ्य और चिकित्सा अनुसंधान परिषद (एनएचएमआरसी) और ऑस्ट्रेलिया के नेशनल हार्ट फाउंडेशन (ID101370) से परियोजना अनुदान द्वारा वित्त पोषित एक अन्वेषक-शुरू अध्ययन है । H.J. .C वेस्टपीएसी स्कॉलर्स ट्रस्ट (फ्यूचर लीडर्स स्कॉलरशिप) से छात्रवृत्ति द्वारा समर्थित है और एडिलेड विश्वविद्यालय, स्कूल ऑफ मैकेनिकल इंजीनियरिंग और शिक्षा, कौशल और रोजगार अनुसंधान प्रशिक्षण कार्यक्रम (आरटीपी) छात्रवृत्ति विभाग से समर्थन स्वीकार करता है । एसजेएन को एनएचएमआरसी (ID1111630) से एक प्रमुख अनुसंधान फैलोशिप प्राप्त होती है । पी.जेपी को नेशनल हार्ट फाउंडेशन ऑफ ऑस्ट्रेलिया (FLF102056) और एनएचएमआरसी (CDF1161506) से लेवल 2 करियर डेवलपमेंट फेलोशिप से लेवल 2 फ्यूचर लीडर फेलोशिप मिलती है ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ANSYS Workbench (version 19.0) ANSYS Commercial finite element solver
MATLAB (version 2019b) Mathworks Commercial programming platform
MicroDicom/ImageJ MicroDicom/ImageJ Open Source DICOM reader
Visual Studio (version 2019) Microsoft Commercial Integrated Development Environment

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Carpenter, H. J., Ghayesh, M. H., Zander, A. C., Ottaway, J. L., Di Giovanni, G., Nicholls, S. J., Psaltis, P. J. Optical Coherence Tomography Based Biomechanical Fluid-Structure Interaction Analysis of Coronary Atherosclerosis Progression. J. Vis. Exp. (179), e62933, doi:10.3791/62933 (2022).

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