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Validation of computational fluid dynamics simulation methods for venous pulsatile tinnitus

计算流体力学 脉动流 乙状窦 机械 计算机科学 多普勒效应 横截面 声学 分离涡模拟 模拟 物理 医学 外科 解剖 天文 心脏病学 雷诺平均Navier-Stokes方程 血栓形成
作者
Yue‐Lin Hsieh,Dan Wang,Xiaobing Xu,Dengtao Yu,Yongzhen Wu,Ping Guo,Wuqing Wang
出处
期刊:Modern Physics Letters B [World Scientific]
卷期号:35 (36)
标识
DOI:10.1142/s0217984921505229
摘要

There has been a growing interest in the investigation of hydroacoustic characteristics of pulsatile tinnitus (PT). However, a proper technique for computational fluid dynamics (CFD) simulation has yet to be discussed. The primary goal of this paper was to investigate the intrasinus hydroacoustic characteristics of PT at the transverse-sigmoid junction (TSJ) using Doppler ultrasound and examine the validity of CFD techniques in simultaneity. The preoperative and intraoperative Doppler ultrasound were performed on a patient with PT at upper jugular vein and TSJ, respectively. Canonical CFD techniques were applied to solve the computational transverse-sigmoid sinus flow domain and compared with the Doppler’s measurements. In addition, the spectro-temporal analysis was performed for the sonification of PT. PT was associated with the recirculating flows at the TSJ according to ultrasonographic detection. This pathogenic region was characterized by a sudden deceleration of flow velocity and inverse increase of flow static pressure, which large eddy simulation (LES) resulted in the smallest 7.4% velocity difference compared to the measured Doppler data, albeit with little differences compared to other solvers. Therefore, based on this case study, the transient LES approach is an optimal CFD method for the computational simulation of the complex hemodynamics at the TSJ. Further numerical studies with large case series are warrranted.
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