[发明专利]一种虚拟手术中流血仿真模型的建模方法

权利要求书

1.一种虚拟手术中流血仿真模型的建模方法，其特征在于，包括：

步骤一、确定粒子系统并且将所述粒子系统划分为以SPH方法作用半径为边长的网格；

步骤二、确定粒子i并且判断所述粒子i是否在所述网格内，当所述粒子i在所述网格内时，确定所述粒子i的临近粒子；当所述粒子i不在所述网格内，则分次增加更多网格，直到使粒子i处于网格中；

步骤三、对粒子i的粘性系数及所述作用半径进行修订，得到修订粘性系数及修订作用半径，根据所述粒子i受力、加速度、所述修订粘性系数和所述修订作用半径建立所述模型；

其中，所述粒子i的修订粘性系数为：

μ＝bexp(-aP_i)；

式中，a,b为系数，且a＞0,b＞0；P_i为粒子i的血小板性质参数；

所述修订作用半径为：

式中，λ为常量；m_i为粒子i的质量；ρ_i为粒子i的密度；d为维数；

其中，当所述粒子i处于流血表面时，所述粒子i受力还包括张力，所述粒子i受到的张力为：

式中，C(r_i)为粒子i的张力场；为流血表面的单位法向量；δ为常量；

粒子i由于受到所述张力产生的加速度：

式中，f_i^t为粒子i受到的张力，ρ_i为粒子i的密度；

在所述步骤三中，取a的值为200，b的值为0.5。

2.根据权利要求1所述的虚拟手术中流血仿真模型的建模方法，其特征在于，所述步骤二中还包括：如果所述粒子i所在网格的周围网格存在，则计算所述周围网格中的粒子与粒子i的距离，找出位于粒子i的作用半径范围内的点，作为粒子i的临近粒子。

3.根据权利要求2所述的虚拟手术中流血仿真模型的建模方法，其特征在于，每次增加的网格数为1个。

4.根据权利要求1或3所述的虚拟手术中流血仿真模型的建模方法，其特征在于，在所述步骤二中，判断粒子i是否处于流血表面的方法为：

计算粒子i的张力场：

其中，如果粒子i周围存在临近粒子j，则A_j＝1，否则A_j＝0；m_j为粒子i的临近粒子j的质量；ρ_j为粒子i的密度；W(r_i-r_j,h)为核函数；r_i为粒子i的半径；r_j为粒子j的半径；h为粒子i的作用半径；

如果C(r_i)＝0，则粒子i不处于流血表面；如果C(r_i)≠0，则粒子i处于流血表面。

5.根据权利要求4所述的虚拟手术中流血仿真模型的建模方法，其特征在于，在所述步骤三中还包括，所述血小板性质参数P_i值随时间变化：

其中，k为传递系数；m_j为粒子i的临近粒子j的质量；P_i为粒子i的血小板性质参数；P_j为粒子i的临近粒子j的血小板性质参数；W(r_i-r_j,h)为核函数；r_i为粒子i的半径；r_j为粒子j的半径；h为粒子i的作用半径。