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

Fluids, 2024

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/fluids9070153
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.