[發(fā)明專利]一種基于DLA分形重構(gòu)耳垂模型中血液分布的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810797331.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108877445A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖夏;胡敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/28
• 分類號(hào): G09B23/28
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程毓英

本發(fā)明涉及一種基于DLA分形重構(gòu)耳垂模型中血液分布的方法，包括：DLA分形；根據(jù)耳垂模型的血液空間的大小、形狀以及對(duì)血液分布本身的需求配置參數(shù)，使得形成的血液層更接近真實(shí)的血液分布狀況；結(jié)合新構(gòu)建的血液層，賦予它血液的相對(duì)介電常數(shù)值，使它在耳垂模型有效發(fā)揮血液層的作用，參與仿真。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于DLA分形、模擬、微波無(wú)創(chuàng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，糖尿病的發(fā)病率不斷增長(zhǎng)，而諸多無(wú)創(chuàng)和微創(chuàng)的方法都未免給患者帶來(lái)身體上的痛苦和精神的壓力，增大了感染的風(fēng)險(xiǎn)。人們迫切希望一種精準(zhǔn)的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)血糖的方法誕生。建立生物模型仿真是研究當(dāng)中重要的環(huán)節(jié)，節(jié)省大量人力、物力、財(cái)力。使用更貼近實(shí)際的生物模型，構(gòu)建更貼近實(shí)際的仿真環(huán)境對(duì)研究的有效進(jìn)行至關(guān)重要。

自然界中那些復(fù)雜無(wú)規(guī)則的幾何對(duì)象。例如，彎曲的海岸線、起伏的山脈粗糙的斷面、變幻的浮云、蜿蜒曲折的河流、縱橫交錯(cuò)的血管以及令人眼花僚亂的滿天繁星等。它們都具有極不規(guī)則或極不光滑的特點(diǎn)，將這些對(duì)象統(tǒng)稱為分形。

自1981年美國(guó)埃克森公司的Thomas A.witten和Leunard M.Sander提出擴(kuò)散限制凝聚(Diffusion limited Aggregation)的分形理論模型以來(lái)，距今已有30多年，該模型產(chǎn)生以后就很快得到了各國(guó)科學(xué)家們的青睞并用它來(lái)解釋自然界或?qū)嶒?yàn)室中各種與分形形態(tài)有關(guān)的生長(zhǎng)現(xiàn)象和凝聚現(xiàn)象。應(yīng)用如：超薄膜的分形生長(zhǎng)研究、粘性指進(jìn)模擬、紡織品圖案設(shè)計(jì)、分形植物形態(tài)模擬、在流體驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用等。

本專利基于以上提出一種將DLA分形技術(shù)應(yīng)用于耳垂模型中血液構(gòu)建的方法，模擬人體血液分布的連續(xù)性、復(fù)雜性、隨機(jī)性、網(wǎng)絡(luò)性，構(gòu)建更符合實(shí)際的耳垂模型輔助血糖檢測(cè)研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種將DLA分形技術(shù)應(yīng)用于耳垂模型的血液構(gòu)建的方法，使得仿真模型更加貼近實(shí)際的環(huán)境。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于DLA分形重構(gòu)耳垂模型中血液分布的方法，包括下列步驟：

(1)在二維平面中心放置一個(gè)粒子作為種子粒子；

(2)在形狀一定的空間內(nèi)隨機(jī)產(chǎn)生粒子或者以種子粒子為圓心，半徑為R的圓周上隨機(jī)釋放粒子，方法不固定，每次釋放一個(gè)隨機(jī)粒子，該粒子在二維平面內(nèi)以布朗運(yùn)動(dòng)的方式做隨機(jī)運(yùn)動(dòng)；

(3)隨機(jī)粒子每運(yùn)動(dòng)一步，都會(huì)判斷其最近鄰(上、下、左、右)四個(gè)位置的狀態(tài)，若沒(méi)發(fā)現(xiàn)有種子粒子存在，則粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)；否則運(yùn)動(dòng)粒子粘附到種子粒子上并和舊的種子粒子一起成為新的種子粒子即凝聚體，同時(shí)也要判斷，若隨機(jī)粒子游走到形狀一定的空間之外或者隨機(jī)粒子與二維平面中心種子粒子的距離d>R，則此次游走無(wú)效，重新釋放隨機(jī)粒子；

(4)不斷重復(fù)上面的循環(huán)，完成需要的循環(huán)次數(shù)；

(5)根據(jù)耳垂模型的血液空間的大小、形狀以及對(duì)血液分布本身的需求配置參數(shù)，使得形成的血液層更接近真實(shí)的血液分布狀況；

(6)結(jié)合新構(gòu)建的血液層，賦予它血液的相對(duì)介電常數(shù)值，使它在耳垂模型有效發(fā)揮血液層的作用，參與仿真。

附圖說(shuō)明

圖1 DLA分形圖案

圖2線種DLA分形圖

圖3 DLA模擬血液的二值圖

圖4 DLA模擬血液耳垂模型圖

圖5不同血糖濃度下的時(shí)域仿真結(jié)果圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。