[發明專利]用于流體力學分析的圓臺血管數學模型的合成方法和裝置

在審

• 申請號: 201911237196.5
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN112116711A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 王之元;劉廣志;徐磊;王鵬
• 申請（專利權）人: 蘇州潤邁德醫療科技有限公司
• 主分類號: G06T17/10
• 分類號: G06T17/10;G06T17/30;G06T7/11;G06T7/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請提供了一種用于流體力學分析的圓臺血管數學模型的合成方法和裝置，包括：根據血管實時直徑D_t、血管中心線長度L進行三維建模，形成三維血管模型；沿著三維血管模型的圓周面進行N邊型網格劃分，形成單層網格模型；對單層網格模型進行表面分層化處理，形成雙層網格模型，即血管數學模型。本申請解決了現有技術中沒有用于流體力學分析的血管三維網格模型的問題，彌補了行業的空白；由于血管壁具有一定的厚度，且主要在血管內壁會出現狹窄問題，因此本申請將通過將血管數學模型建成雙層網格模型，具有一定的厚度，內層網格模型具有彈性，能夠對血流速度起到修正作用，更加接近于血管的真實狀態。

技術領域

本發明涉及冠狀動脈醫學技術領域，特別是涉及一種用于流體力學分析的圓臺血管數學模型的合成方法、裝置及系統。

背景技術

人體血液中的脂類及糖類物質在血管壁上的沉積將在血管壁上形成斑塊，繼而導致血管狹窄；特別是發生在心臟冠脈附近的血管狹窄將導致心肌供血不足，誘發冠心病、心絞痛等病癥，對人類的健康造成嚴重威脅。據統計，我國現有冠心病患者約1100萬人，心血管介入手術治療患者數量每年增長大于10％。

冠脈造影CAG、計算機斷層掃描CT等常規醫用檢測手段雖然可以顯示心臟冠脈血管狹窄的嚴重程度，但是并不能準確評價冠脈的缺血情況。為提高冠脈血管功能評價的準確性，1993年Pijls提出了通過壓力測定推算冠脈血管功能的新指標——血流儲備分數(Fractional Flow Reserve，FFR)，經過長期的基礎與臨床研究，FFR已成為冠脈狹窄功能性評價的金標準。

FFR是冠狀動脈血管評定參數的一種，微循環阻力指數IMR等屬于冠狀動脈血管評定參數。

在冠狀動脈造影圖像中，需要結合流體力學分析CFD計算冠狀動脈血管評定參數，而現有技術中沒有用于流體力學分析的血管數學模型。

發明內容

本發明提供了一種用于流體力學分析的圓臺血管數學模型的合成方法、裝置及系統，以解決現有技術中沒有用于流體力學分析的血管數學模型的問題。

為實現上述目的，第一方面，本申請提供了一種用于流體力學分析的圓臺血管數學模型的合成方法，包括：

根據血管實時直徑D_t、血管中心線長度L進行三維建模，形成三維血管模型；

沿著所述三維血管模型的圓周面進行N邊型網格劃分，形成單層網格模型，其中N≥6；

對所述單層網格模型進行表面分層化處理，形成雙層網格模型，即圓臺血管數學模型。

可選地，上述的用于流體力學分析的圓臺血管數學模型的合成方法，所述沿著所述三維血管模型的圓周面進行N邊型網格劃分，形成單層網格模型，其中N≥6的方法包括：

沿著所述三維血管模型的圓周面，以三角形為最小單元進行網格劃分；

按照順序，每N個三角形組合轉換成1個N邊形，形成N邊形初始網格；

刪除所述N邊形初始網格中每個N邊形內部的連接線，形成單層N邊形網格模型，其中N≥6。

可選地，上述的用于流體力學分析的圓臺血管數學模型的合成方法，所述沿著所述三維血管模型的圓周面，以三角形為最小單元進行網格劃分的方法包括：

將所述三維血管模型分割成K段，

在每分段所述三維血管模型的圓周面上，以三角形為最小單元進行網格劃分。

可選地，上述的用于流體力學分析的圓臺血管數學模型的合成方法，作為最小單元的所述三角形為等腰三角形。

可選地，上述的用于流體力學分析的圓臺血管數學模型的合成方法，所述對所述單層網格模型進行表面分層化處理，形成雙層網格模型，即血管數學模型的方法包括：