Three-Dimensional Physics-Informed Neural Network Simulation in Coronary Artery Trees

Fluids, 2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/fluids9070153
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study introduces a novel approach using 3D Physics-Informed Neural Networks (PINNs) for simulating blood flow in coronary arteries, integrating deep learning with fundamental physics principles. By merging physics-driven models with clinical datasets, our methodology accurately predicts fractional flow reserve (FFR), addressing challenges in noninvasive measurements. Validation against CFD simulations and invasive FFR methods demonstrates the model’s accuracy and efficiency. The mean value error compared to invasive FFR was approximately 1.2% for CT209, 2.3% for CHN13, and 2.8% for artery CHN03. Compared to traditional 3D methods that struggle with boundary conditions, our 3D PINN approach provides a flexible, efficient, and physiologically sound solution. These results suggest that the 3D PINN approach yields reasonably accurate outcomes, positioning it as a reliable tool for diagnosing coronary artery conditions and advancing cardiovascular simulations.