[發明專利]一種殘留血液百分比的測量方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202011284191.0
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112541303A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 高琪;曾海翔;劉星利;魏潤杰
• 申請（專利權）人: 杭州晟視科技有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;A61B8/08;A61B8/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種殘留血液百分比的測量方法，其特征在于：

S1、利用醫學影像數據重構器官或部位的三維幾何結構，通過醫學測量儀器得到器官或部位進出口的邊界條件；

S2、將獲取的邊界條件作用于重構的幾何模型，隨后按照流體模擬方法循環迭代，循環迭代中求解相分數和血流速度，并同步更新血液壓力；

S3、對計算得到的相分數進行體積分，得到最后殘留血液百分比這一血流動力學參數。

2.根據權利要求1所述的一種殘留血液百分比的測量方法，其特征在于：

所述的邊界條件包括血液壓力、血流量、血流速度等物理參數。

3.根據權利要求1所述的一種殘留血液百分比的測量方法，其特征在于：

在器官或部位所建立的三維幾何結構內，將充滿了殘留血液的區域標記為舊相血液blood0，將入口涌進的“新鮮血液”的區域標記為新相血液blood1。

4.根據權利要求1所述的一種殘留血液百分比的測量方法，其特征在于：

在重構獲得三維幾何結構后，對三維幾何結構進一步處理：包括進出口平面的平滑和裁剪，以及將目標體離散為各個網格單元，由各個網格單元構成了網格單元集合。

5.根據權利要求1所述的一種殘留血液百分比的測量方法，其特征在于：

所述S1中，利用儀器采集獲得目標出口處的單個心跳周期內的最大血流速度U_x-max進行擬合處理獲得目標出口的血流速度波形。

6.根據權利要求5所述的一種殘留血液百分比的測量方法，其特征在于：

先將目標出口的標準血流量血流波形Q₀(t)轉化為標準血流速度波形U₀(t)：

Q₀(t)＝U₀(t)*S_out

其中，Q₀(t)表示目標出口流出的標準血流量血流波形，S_out表示目標出口面積，U₀(t)表示標準血流速度波形；

按照以下目標出口的血流速度波形U_x(t)與標準血流速度波形U₀(t)的以下關系公式獲得目標出口的血流速度波形U_x(t)：

其中，U_x-max表示由多普勒超聲儀器實時測量得到單個心跳周期內的血液最大流速，U_0-max表示單個心跳周期內的標準血液最大流速，U₀(t)表示標準血流速度波形，t表示時間。

7.根據權利要求1所述的一種殘留血液百分比的測量方法，其特征在于：

所述S2循環迭代中，在更新血液壓力后，判斷當壓力殘差達到設定值時進行下一輪更新新鮮血液相分數的迭代，否則重復求解血流速度和血液壓力。

8.根據權利要求1所述的一種殘留血液百分比的測量方法，其特征在于：

將儀器采集獲得的目標入口處的血液平均壓力P和目標出口處的血流速度波形U_x(t)分別施加在目標的進口和出口邊界上，針對目標的三維幾何結構離散獲得的網格單元進行流體模擬方法循環迭代，循環迭代過程中求解新鮮血液的相分數和血流速度，然后利用更新后的血流速度對血液壓力進行更新修正，進而獲得壓力殘差，判斷壓力殘差是否達到收斂標準：

若達到，則繼續進行流體模擬方法的下一次迭代；

若未達到，則繼續流體模擬方法中血流速度和壓力更新修正的下一次迭代。

9.根據權利要求8所述的一種殘留血液百分比的測量方法，其特征在于：

求解相分數具體為：

其中，α_{1_i}表示當前時刻下的新鮮血液的第i個網格的相分數，i表示網格的序數，t表示時間，表示求梯度，U₀表示初始化的血流速度。