AstroVascPy

AstroVascPy 是一个用于计算血管（整个皮层柱）中的血压和血流的 Python 库。AstroVascPy 集成了星形胶质细胞末梢对血管半径的影响。特别是，AstroVascPy 复制了血管半径因血管扩张而产生的动态变化。

AstroVascPy 使用 vascpy 点图表示法访问存储在 h5 文件（sonata 格式）中的血管数据库。

vascpy 标准化了血管数据集的 API。点状血管（点图）表示法基本上是两个 pandas 数据帧的组合，一个用于节点属性（x, y, z, 半径，其他...），另一个用于边属性（起始节点，结束节点，其他...）。

输入

• 点图血管
• 对应的 ID 的末梢位置
• 末梢位置的血管半径（可能取决于模拟时间）

输出

• 血管每个节点的血压（节点向量）
• 每个段的血流（边向量）

安装（Linux & MacOS）

AstroVascPy 可以在这里 git 克隆

https://github.com/BlueBrain/astrovascpy

要么在本地运行，要么在 BB5 中运行

source setup.sh

安装AstroVascPy求解器（及其所有依赖项）并设置环境。对于本地安装（工作站），请在运行上述命令之前安装 conda。 注意：每次使用求解器之前都要运行此命令，以确保正确设置环境。

后端求解器：使用 export BACKEND_SOLVER_BFS='petsc' 或 export BACKEND_SOLVER_BFS='scipy'，用户可以选择线性系统的后端求解器。 注意：PETSc 本身是并行的，而SciPy 不是。因此，只有在使用 petsc 时，使用MPI运行血液流动求解器才有意义！

血液流动求解器（BFS）调试：通过输入 export DEBUG_BFS=1，我们同时运行PETSc和SciPy，并比较它们的结果。要禁用此行为，请输入 export DEBUG_BFS=0（默认行为）。

用法

可以使用以下方式运行代码

python3 compute_static_flow_pressure.py

加载架构图

可以使用 examples 文件夹内的 load_graph_archngv.py 脚本来加载架构图并将其转换为pickle二进制格式。以以下方式运行脚本：

python3 load_graph_archngv.py --filename_ngv "path_to_ngv_circuit" --output_graph "output_graph_name.bin"

Sonata报告

报告结构：这是血管的一个特定类型的隔室报告。在每个时间步长，我们存储血液流动、血压和血管每个段落的半径，共3个报告。以下是这些实体的单位：-流动（µm^3.s^-1）-压力（g.µm^-1.s^-2）-半径（µm）

作者

Stéphanie Battini，Nicola Cantarutti，Christos Kotsalos和Tristan Carel

到Bio-arxiv文章的链接

资助和致谢

本软件的开发得到了瑞士政府ETH委员会对洛桑联邦理工学院（EPFL）的Blue Brain项目的资助。

我们感谢Alessandro Cattabiani，Thomas Delemontex和Eleftherios Zisis对代码和工程支持的审查。

版权（c）2023-2023 Blue Brain Project/EPFL