[發(fā)明專利]血流動力的仿真方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110328652.8
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113076705A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設計）人: 張超;趙清華;毛益進;劉偉
• 申請（專利權）人: 北京閱影科技有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06T7/12;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 周春枚

1.一種血流動力的仿真方法，其特征在于，包括：

獲取目標對象預定區(qū)域的動脈血管的血管影像；

對所述血管影像對應的初始血管模型進行水平集分割，得到分割后的血管模型；

獲取用于對所述血管模型所對應目標血管進行仿真的邊界條件；

對所述目標血管進行中心動脈壓計算，以獲取所述目標血管的入口壓力值；

利用所述邊界條件以及所述入口壓力值對所述目標血管進行血流動力仿真。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，獲取目標對象預定區(qū)域的動脈血管的血管影像，包括以下至少之一：

通過時間飛越法TOF-MRA對所述預定區(qū)域的動脈血管進行掃描，得到所述動脈血管的血管影像；

通過對比增強CE-MRA對所述預定區(qū)域的動脈血管進行掃描，得到所述動脈血管的血管影像；

通過黑血法MRA對所述預定區(qū)域的動脈血管進行掃描，得到所述動脈血管的血管影像；

通過相位對比PC-MRA對所述預定區(qū)域的動脈血管進行掃描，得到所述動脈血管的血管影像。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在對所述血管影像對應的初始血管模型進行水平集分割之前，所述方法還包括：

生成所述血管影像對應的目標血管的初始中心線，同時建立所述目標血管的初始半徑函數(shù)；

基于所述初始中心線以及所述初始半徑函數(shù)進行建模，得到所述初始血管模型。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述目標血管進行中心動脈壓計算，以獲取所述目標血管的入口壓力值，包括以下至少之一：

獲取所述目標血管的壓力波形集合，并利用通用傳遞函數(shù)對所述壓力波形集合中的元素進行計算，得到所述目標血管的入口壓力值，其中，所述通用傳遞函數(shù)為使用自回歸外生模型預先構(gòu)造的從監(jiān)測動脈到目標動脈的傳遞函數(shù)；

通過一維血流動力學方式獲取所述目標血管的入口壓力值；

通過tube-load方式獲取所述目標血管的入口壓力值。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，通過一維血流動力學方式獲取所述目標血管的入口壓力值，包括：

生成目標對象的動脈網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；

生成一維血流動力學控制方程，并在設定邊界條件后，通過數(shù)值方式求解一維血流動力學控制方程；

通過優(yōu)化算法對所述一維血流動力學控制方程對應的相關參數(shù)進行優(yōu)化；

根據(jù)優(yōu)化后的相關參數(shù)求解所述一維血流動力學控制方程，得到所述目標血管的入口壓力值。

6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，通過tube-load方式獲取所述目標血管的入口壓力值，包括：

獲取所述目標血管的脈搏波反射系數(shù)以及脈搏波從中心動脈入口傳播到檢測動脈測量點的傳播時間，并生成所述脈搏波反射系數(shù)與所述傳播時間對應的數(shù)據(jù)對；

根據(jù)所述數(shù)據(jù)對計算所述目標血管的動脈壓波形，并對所述動脈壓波形進行濾波處理以及平滑處理；

通過線性回歸擬合直線以及濾波處理以及平滑處理后的動脈壓波形得到所述數(shù)據(jù)對的擬合誤差；

獲取擬合誤差小于預定誤差閾值的目標動脈壓波形，并基于所述目標動脈壓波形得到所述目標血管的入口壓力值。

7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在利用所述邊界條件以及所述入口壓力值對所述目標血管進行血流動力仿真之前，所述方法還包括：對所述血管模型進行網(wǎng)格劃分。

8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述邊界條件以及所述入口壓力值對所述目標血管進行血流動力仿真，包括：

生成用于對所述目標血管進行仿真的仿真求解器；

利用所述邊界條件以及所述入口壓力值對所述仿真求解器進行求解，以對所述目標血管進行血流動力仿真。