Comparación de la Resonancia Magnética de Flujo Cuatridimensional y la Velocimetría de Imágenes de Partículas para Cuantificar Parámetros de Velocidad y Turbulencia
Autores: Kim, Doohyeon; Kang, Jihun; Adeeb, Ehsan; Lee, Gyu-Han; Yang, Dong Hyun; Ha, Hojin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Comparación de la Resonancia Magnética de Flujo Cuatridimensional y la Velocimetría de Imágenes de Partículas para Cuantificar Parámetros de Velocidad y Turbulencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Avances recientes
Resonancia magnética de flujo 4D
Tensor de esfuerzo de Reynolds
Flujos turbulentos
Velocimetría de imágenes de partículas
Cuantificación de la turbulencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Aunque los recientes avances en la imagenología por resonancia magnética (IRM) de flujo en cuatro dimensiones (4D) han introducido una nueva forma de medir el tensor de esfuerzo de Reynolds (RST) en flujos turbulentos, su precisión de medición y posibles sesgos aún deben ser revelados. El propósito de este estudio fue comparar la medición de flujo turbulento de la IRM de flujo 4D y la velocimetría de imágenes de partículas (PIV) en términos de cuantificación de velocidad y turbulencia. Se midieron dos tasas de flujo diferentes de 10 y 20 L/min a través de una estenosis del 50% con ambas técnicas, PIV y IRM de flujo 4D. No solo se comparó la velocidad a través de la estenosis, sino también los parámetros de turbulencia, como la energía cinética turbulenta y la producción de turbulencia, de manera cuantitativa. Los resultados muestran que la medición de velocidad de la IRM de flujo 4D coincide bien con la de PIV, mostrando que las pendientes de regresión lineal de los dos métodos son 0.94 y 0.89, respectivamente. Aunque el mapeo de turbulencia de la IRM de flujo 4D coincidió cualitativamente con el de PIV, la comparación cuantitativa muestra que la IRM de flujo 4D sobreestima el RST, mostrando las pendientes de regresión lineal de 1.44 y 1.66, respectivamente. En este estudio, demostramos que la IRM de flujo 4D visualiza y cuantifica no solo la velocidad del flujo, sino también el tensor de turbulencia. Sin embargo, podría ser necesario realizar una optimización adicional de la IRM de flujo 4D para lograr una mejor precisión.
Descripción
Aunque los recientes avances en la imagenología por resonancia magnética (IRM) de flujo en cuatro dimensiones (4D) han introducido una nueva forma de medir el tensor de esfuerzo de Reynolds (RST) en flujos turbulentos, su precisión de medición y posibles sesgos aún deben ser revelados. El propósito de este estudio fue comparar la medición de flujo turbulento de la IRM de flujo 4D y la velocimetría de imágenes de partículas (PIV) en términos de cuantificación de velocidad y turbulencia. Se midieron dos tasas de flujo diferentes de 10 y 20 L/min a través de una estenosis del 50% con ambas técnicas, PIV y IRM de flujo 4D. No solo se comparó la velocidad a través de la estenosis, sino también los parámetros de turbulencia, como la energía cinética turbulenta y la producción de turbulencia, de manera cuantitativa. Los resultados muestran que la medición de velocidad de la IRM de flujo 4D coincide bien con la de PIV, mostrando que las pendientes de regresión lineal de los dos métodos son 0.94 y 0.89, respectivamente. Aunque el mapeo de turbulencia de la IRM de flujo 4D coincidió cualitativamente con el de PIV, la comparación cuantitativa muestra que la IRM de flujo 4D sobreestima el RST, mostrando las pendientes de regresión lineal de 1.44 y 1.66, respectivamente. En este estudio, demostramos que la IRM de flujo 4D visualiza y cuantifica no solo la velocidad del flujo, sino también el tensor de turbulencia. Sin embargo, podría ser necesario realizar una optimización adicional de la IRM de flujo 4D para lograr una mejor precisión.