新しいTVDスキームを使用した人間の容器のネットワークにおける1次元血流のシミュレーション

ヒト循環の1次元（1D）血流を解決するための総変動減少（TVD）スキームの拡張が提案されています。この方法は、既存の衝撃キャプチャTVDスキームのほんの数回の変更しか含まれていないため、簡単です。この方法を、ヒト血管ネットワークの完全なシミュレーションを含む幅広いテストケースに適用しました。血管のさまざまな不連続な機械的特性を含む問題について、優れたソリューションが実証されています。1Dネットワークシミュレーションの場合、この方法は、報告された計算結果とよく一致することが示されています。最後に、この方法は、脳の動脈系のフローパターンに対するウィリス異常のサークルの影響を研究するために設定されたin vivo実験と好意的に比較することが実証されています。

An extension of a total variation diminishing (TVD) scheme to solve one-dimensional (1D) blood flow for human circulation is proposed. This method is simple as it involves only a few modifications to existing shock-capturing TVD schemes. We have applied the method to a wide range of test cases including a complete simulation of the human vascular network. Excellent solutions have been demonstrated for problems involving varying and discontinuous mechanical properties of blood vessels. For 1D network simulations, the method has been shown to agree well with the reported computational results. Finally, the method has been demonstrated to compare favorably with in vivo experiments set up to study the impact of circle of Willis anomalies on flow patterns in the cerebral arterial system.