Quasi-static image-based immersed boundary-finite element model of left ventricle under diastolic loading.
Quasi-static image-based immersed boundary-finite element model of left ventricle under diastolic loading.
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DOI：
10.1002/cnm.2652
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发表时间：
2014-11
影响因子：
2.1
通讯作者：
Griffith BE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gao H;Wang H;Berry C;Luo X;Griffith BE
心脏的有限应力和应变分析提供了深入了解心肌功能和功能障碍的生物力学。在这里，我们描述了动态的患者特定模型的左心室使用浸入边界（IB）方法与有限元（FE）结构力学模型的进展。我们使用基于结构的超弹性应变能函数来描述心室肌的被动力学，从健康人类心脏的临床磁共振图像重建的现实解剖几何结构，以及基于规则的纤维结构。这个IB/FE模型的数值预测进行了比较，通过商业FE求解器获得的结果。我们表明，IB/FE模型产生的结果是在良好的协议与传统的FE模型舒张负荷条件下，和LV模型的预测，使用任一数值方法显示与以前的计算和实验数据是一致的。这些结果是第一批分析IB模型的心室力学的应力和应变预测，他们既验证IB/FE模拟框架，并验证IB/FE模型。此外，这项工作代表了一个重要的一步，使用这种模型的完全动态的流体-结构相互作用模拟的心脏。© 2014作者。International Journal for Numerical Methods in Engineering（英语：International Journal for Numerical Methods in Engineering），John Wiley & Sons，Ltd.
Finite stress and strain analyses of the heart provide insight into the biomechanics of myocardial function and dysfunction. Herein, we describe progress toward dynamic patient-specific models of the left ventricle using an immersed boundary (IB) method with a finite element (FE) structural mechanics model. We use a structure-based hyperelastic strain-energy function to describe the passive mechanics of the ventricular myocardium, a realistic anatomical geometry reconstructed from clinical magnetic resonance images of a healthy human heart, and a rule-based fiber architecture. Numerical predictions of this IB/FE model are compared with results obtained by a commercial FE solver. We demonstrate that the IB/FE model yields results that are in good agreement with those of the conventional FE model under diastolic loading conditions, and the predictions of the LV model using either numerical method are shown to be consistent with previous computational and experimental data. These results are among the first to analyze the stress and strain predictions of IB models of ventricular mechanics, and they serve both to verify the IB/FE simulation framework and to validate the IB/FE model. Moreover, this work represents an important step toward using such models for fully dynamic fluid–structure interaction simulations of the heart. © 2014 The Authors. International Journal for Numerical Methods in Engineering published by John Wiley & Sons, Ltd.
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DOI：
10.1152/ajpheart.1997.272.5.h2466
发表时间：
1997-05-01
影响因子：
4.8
作者：
LeGrice, IJ;Hunter, PJ;Smaill, BH
通讯作者：
Smaill, BH
影响因子：
4.6
作者：
Kim, Yongsam;Peskin, Charles S.
通讯作者：
Peskin, Charles S.
DOI：
10.1098/rsta.2009.0091
发表时间：
2009-09-13
影响因子：
5
作者：
Holzapfel, Gerhard A.;Ogden, Ray W.
通讯作者：
Ogden, Ray W.
DOI：
10.1152/ajpheart.01240.2005
发表时间：
2006-07-01
影响因子：
4.8
作者：
Klotz, Stefan;Hay, Ilan;Burkhoff, Daniel
通讯作者：
Burkhoff, Daniel
影响因子：
3.7
作者：
Lai, MC;Li, ZL
通讯作者：
Li, ZL