[发明专利]计算血流储备分数的系统和设置边界条件的方法

权利要求书

1.一种应用计算流体力学计算血流储备分数的系统，包括：

血管树模型生成模块，用于获取医学图像、执行分割并重建个体的血管树的几何模型；

计算网格生成模块，用于为所述血管树的几何模型生成计算网格，从而建立所述血管树的计算流体力学模型，包括三维计算流体力学模型；

边界条件设置模块，用于为所建立的所述血管树的计算流体力学模型设置相应的入口边界条件和出口边界条件；

属性设置模块，用于设置血液的物理属性以及流动方程；

求解器，用于基于所述入口边界条件和出口边界条件、所设置的物理属性和流动方程，对所建立的所述血管树的计算流体力学模型进行求解，以得到血管树各处的流体参数；以及

后处理模块，用于对由所述求解器对所建立的血管树的三维计算流体力学模型进行求解所得到的所述流体参数进行后处理，以得到血管树各处的血流储备分数，其特征在于，

至少用于血管树的三维计算流体力学模型的所述入口边界条件和所述出口边界条件是个体特异性的，且由个体的医学图像推导得到或经由个体的血管树的计算流体力学模型的求解来相应得到,

所述计算网格生成模块所建立的所述血管树的计算流体力学模型还包括一维计算流体力学模型，

所述计算网格生成模块为所述血管树的几何模型的整体或分支生成计算网格，从而建立所述血管树的整体或分支的三维计算流体力学模型，

所述边界条件设置模块被配置为，当建立所述血管树的整体的三维计算流体力学模型以供求解得到流体参数时：

将所述血管树的所述一维计算流体力学模型的入口边界条件设置为充血状态下入口处的血流量，将其出口边界条件设置为静脉压力；以及

将所述血管树的整体的三维计算流体力学模型的入口边界条件设置为充血状态下入口处的流体参数，并将相应的出口边界条件设置为通过对所述血管树的一维计算流体力学模型进行求解所得到的血管树对应各处的流体参数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述血管树的整体的三维计算流体力学模型的所述入口边界条件为各个入口处的流量，且根据个体的医学图像来确定。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当建立所述血管树的分支的三维计算流体力学模型以供求解得到流体参数时，

所述求解器还对所述血管树的一维计算流体力学模型进行求解，以得到血管树各处的流体参数，

所述边界条件设置模块将用于所述血管树的分支的三维计算流体力学模型以供求解得到流体参数的入口处的所述入口边界条件和/或出口处的所述出口边界条件设置为所述求解器对所述血管树的一维计算流体力学模型进行求解所得到的血管树对应各处的所述流体参数。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，用于所述血管树的分支的三维计算流体力学模型以供求解得到流体参数的所述出口边界条件为个体的血管树分支的各个出口处的微血管阻力。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述流体参数选自由血液的流量、速度和压力构成的组。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，建立所述血管树的分支的三维计算流体力学模型以供求解得到流体参数时，

所述边界条件设置模块还为所述血管树的分支的三维计算流体力学模型设置静息状态下的入口边界条件和出口边界条件，

所述求解器还基于静息状态下的入口边界条件和出口边界条件对所述血管树的分支的三维计算流体力学模型进行求解，以得到血管树分支各个出口处的压力及流量，

所述边界条件设置模块被配置为：根据所述求解器在静息状态下的入口边界条件和出口边界条件下进行求解所得到的血管树分支的各个出口处的压力和流量，来计算个体的血管树分支的各个出口处的微血管阻力。