[发明专利]一种基于人体动脉3D血管网络模型的中心动脉血压测定方法

权利要求书

1.一种基于人体动脉3D血管网络模型的中心动脉血压测定方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、构建人体动脉3D血管网络模型；参照人体血液循环系统和血管的构成，选取构建主要血管模型，利用个人的血管MRI数据，通过医学数字重建软件SimVascular重建个体化人体的动脉3D数字模型，再将数字模型导入Geomagics和Solidworks两种逆向建模软件中生成模型的血液和血管部分，进行对血管和血液曲面拟合并转换为适合ANSYS仿真计算的格式；

S2、测得被试者两臂桡动脉压力波形信号，分析波形信号后估计出血管网络模型的出口参数；借助现有的无创电子测量仪器测量被测者双臂桡动脉的血压波形信号，对所测得的信号进行分析，可以获取个人的各种参数；

S3、仿真计算出被试者中心动脉压的数值并分析结果；通过ANSYS二次开发语言APDL将获得区域边界条件后的多个步骤整合为一套命令，模型导入ANSYS后，需要对血管和血液进行网格划分，设置基本的仿真环境，再对血液的材料进行定义，确定血流模型，对3D血管网络模型的出口参数进行设置，通过改变测得的进出口参数调整，仿真计算出被测者的中心动脉压波形并分析结果。

2.如权利要求1所述的一种基于人体动脉3D血管网络模型的中心动脉血压测定方法，其特征在于，所述步骤S1 SimVascular生成仿真图像的流程包括选取个人的主要动脉血管MRI或者CT数据、导入到医学图像处理软件SimVascular中、规划各分支血管路径、依据各分支管径大小分割血管以及各面、自动生成血管模型。

3.如权利要求2所述的一种基于人体动脉3D血管网络模型的中心动脉血压测定方法，其特征在于，所述血管模型为内膜、中膜、外模三层结构血管，内膜和外膜两层为多孔的类生物材料，中膜为弹性材料。

4.如权利要求3所述的一种基于人体动脉3D血管网络模型的中心动脉血压测定方法，其特征在于，所述内膜由内皮、内皮下层、内弹性膜组成，内皮下层位于内皮之外，为较薄的疏松结缔组织，内含少量平滑肌纤维，内弹性膜由弹性蛋白构成，弹性膜上有许多小孔；中膜较厚，由平滑肌组成，有少量的弹性纤维和胶原纤维；外膜与中膜的厚度相近，由疏松结缔组织构成。

5.如权利要求1所述的一种基于人体动脉3D血管网络模型的中心动脉血压测定方法，其特征在于，所述步骤S2中获取个人的各种参数包括心率、血管阻力、心肌灌注量、增益指数和脉搏波传导时间。

6.如权利要求1所述的一种基于人体动脉3D血管网络模型的中心动脉血压测定方法，其特征在于，所述步骤S3血管与血液模型的网格划分采用四面体和六面体网格，对于血管曲面变化较大的部位采用自定义单元法进行网格划分，对于血管分叉的地方采用自适应处理的四面体网格形式，同时采用智能型混合网格，以应对突发情况。

7.如权利要求1所述的一种基于人体动脉3D血管网络模型的中心动脉血压测定方法，其特征在于，所述步骤S3多个步骤包括设置求解器进行计算、血管的网格划分、负荷加载、求解血压力。

8.如权利要求1所述的一种基于人体动脉3D血管网络模型的中心动脉血压测定方法，其特征在于，所述步骤S3血流模型的血流在血管中的流动状态多变，包括层流、湍流、涡流和旋流四种形式，引入血流类型调控参数来区分不同血管位置的血流形式。