Computational Fluid Dynamics (CFD)는 생물 의학 공학의 중요한 도구이며 복잡한 혈관 지하실 내에서 혈액 흐름의 상세한 시뮬레이션을 허용합니다. 이 기술은 생리학 프로세스와 의료 기기를 설계하는 데 도움이 됩니다. 정확한 모델링은 생물학 시스템에 맞춘 유체 기계 원리의 단단한 파악이 필요합니다.

Biomedical 응용분야의 CFD의 기초

CFD는 Navier-Stokes 방정식이 유체 동작을 예측하는 것을 포함합니다. 생물 의학적 맥락에서는, 혈액은 종종 비 신토니안 유체로 모델링되며, 점도는 전단 속도와 다릅니다. 흡입 조건은 입구 흐름율과 배벽과 같은 실제 시뮬레이션에 중요한 것입니다.

복합 Geometries의 혈액 흐름 모델링

혈관은 비스듬한 모양을 가지고 있습니다. 비스듬한 모형을 창조하는 것은 MRI 또는 CT 검사와 같은 고해상도 이미징 자료가 요구합니다. 세그먼트 기술은 CFD 분석을 위해 적당한 3D geometries로 이 이미지를 개조합니다.

이 기하학을 메시징은 작은 성분으로 도메인을 분배하는 것을 포함합니다. 정밀한 메시는 정확도를 개량하고 그러나 computational 짐을 증가합니다. 적응시키는 메시징 전략은 이 균형을 낙관하고, 적당한 가공 시간 안에 정확한 결과를 지키.

응용 및 혜택

  • 진단: 질병에 납득할 수 있는 이상적 흐름의 영역을 식별합니다.
  • 장치 설계: 더 나은 성능을 위해 stents 및 grafts 최적화.
  • 시험 계획: 결과를 예측하는 상호 변환.
  • Research: 다양한 병리학 조건에서 hemodynamics를 이해한다.