噪声血流图像里同时还原血流与血管壁运动：PirateNets交替求解，主动脉速度误差降到0.0372
核心概要
从带噪的速度图像出发，可以同时重建非定常三维血流与弹性血管壁运动，而不必预先给定入口波形或初始速度。做法是把流体更新与几何更新交替进行：流体一侧用物理信息网络在移动区域上拟合观测并满足不可压缩Navier–Stokes方程，几何一侧用配准加界面牵引连续与弹性动量残差约束壁面位移。在收敛通道和类患者主动脉上，PirateNets版本的速度相对误差分别为0.0243和0.0372，低于同深度同宽度标准PINN的0.1066和0.1305。
深度剖析
血流速度场与血管壁界面运动被放进同一个反问题里联合重建，输入只有带噪的随时间变化速度图像。 此前的时变反演方法能从速度数据恢复流动，但不联合推断弹性壁运动与演化几何；逆流固耦合方法考虑壁变形，却主要在给定参考几何上估计材料或边界参数。 在收敛通道与类患者主动脉两个非定常三维几何上，PirateNets版本的速度相对误差为0.0243与0.0372，标准PINN为0.1066与0.1305，两者使用相同深度与宽度。
求解把整体问题拆成流体与几何两个子问题，按Gauss–Seidel方式交替更新，直到两侧互相一致。 几何更新分两步：先对参考域做静态修正，再对每个时间窗做形变配准，配准映射起到类似形状梯度的作用。 流体网络与几何网络都在采样的时空点上计算场和物理残差，参考域网格只用于生成采样点，移动区域不需要重新划分网格。
壁面位移由物理约束正则化，而不只靠图像配准的几何重叠。 仅让区域自由形变时，区域Dice升到94.2875，但逐点壁位移相对误差仍为1.1342，说明管腔重叠好并不决定壁面物质点的运动。 加入结构正则后，壁位移相对误差在权重取某值时降到0.3468、取另一值时降到0.2193，Dice保持在98附近。
启示与展望
演示范围是两个合成非定常三维几何：一个收敛通道和一个由MRI分割得到的类患者主动脉，观测由已知真值加高斯噪声生成；读者对象是从事血流反演与物理信息学习的计算与影像研究人员。
壁面弹性模量取得低于常见在体动脉值，作者说明这是为了让壁运动在合成测试中清晰可见；逐点壁位移比管腔形状更难恢复，其相对误差在系数扰动下从0.2193升到0.3至0.8区间。