In this work, we investigate how concepts from medical flow visualization can be applied to enhance stroke prevention diagnostics. Our focus lies on carotid stenoses, i.e., local narrowings of the major brain-supplying arteries, which are a frequent cause of stroke. Carotid surgery can reduce the stroke risk associated with stenoses, however, the procedure entails risks itself. Therefore, a thorough assessment of each case is necessary. In routine diagnostics, the morphology and hemodynamics of an afflicted vessel are separately analyzed using angiography and sonography, respectively. Blood flow simulations based on computational fluid dynamics could enable the visual integration of hemodynamic and morphological information and provide a higher resolution on relevant parameters. We identify and abstract the tasks involved in the assessment of stenoses and investigate how clinicians could derive relevant insights from carotid blood flow simulations. We adapt and refine a combination of techniques to facilitate this purpose, integrating spatiotemporal navigation, dimensional reduction, and contextual embedding. We evaluated and discussed our approach with an interdisciplinary group of medical practitioners, fluid simulation and flow visualization researchers. Our initial findings indicate that visualization techniques could promote usage of carotid blood flow simulations in practice.

中文翻译：

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可视化颈动脉血流模拟以预防中风

在这项工作中，我们研究了如何应用医疗流程可视化的概念来增强中风预防诊断。我们的重点在于颈动脉狭窄，即主要供脑动脉的局部变窄，这是中风的常见原因。颈动脉手术可以降低与狭窄相关的中风风险，但是，该手术本身也有风险。因此，有必要对每个案例进行彻底的评估。在常规诊断中，分别使用血管造影术和超声检查分别分析患病血管的形态和血流动力学。基于计算流体动力学的血流模拟可以实现血流动力学和形态信息的视觉整合，并提供相关参数的更高分辨率。我们确定并抽象了狭窄评估中涉及的任务，并研究临床医生如何从颈动脉血流模拟中获得相关见解。我们调整并改进了技术组合以促进这一目的，整合时空导航、降维和上下文嵌入。我们与一个由医疗从业者、流体模拟和流动可视化研究人员组成的跨学科小组评估和讨论了我们的方法。我们的初步发现表明，可视化技术可以促进颈动脉血流模拟在实践中的使用。和上下文嵌入。我们与一个由医疗从业者、流体模拟和流动可视化研究人员组成的跨学科小组评估和讨论了我们的方法。我们的初步发现表明，可视化技术可以促进颈动脉血流模拟在实践中的使用。和上下文嵌入。我们与一个由医疗从业者、流体模拟和流动可视化研究人员组成的跨学科小组评估和讨论了我们的方法。我们的初步发现表明，可视化技术可以促进颈动脉血流模拟在实践中的使用。