[发明专利]一种模拟血管搏动的方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种模拟血管搏动的方法，其特征在于：方法包括：

S1、根据医学图像提取血管的点云，进一步提取中心线；

S2、对中心线进行包含切向量获取的前处理；

S3、从医学图像中提取血管的几何模型，进行网格划分处理，获取网格节点的坐标，针对其中任意网格节点，利用前处理后的中心线数据获得用于控制网格节点运动的运动矢量和运动幅度函数；

S4、输入冠脉几何模型的网格文件，输入上述获得网格节点的运动矢量和运动幅度函数，设置边界条件，参数和物理模型，结合计算流体力学方法模拟搏动的血管的内部流场；

所述S3具体为：选取任意一个网格节点FN，寻找与网格节点FN距离最近的邻近中心线节点N2，并且寻找中心线节点N2的邻近父节点N1；根据网格节点FN、邻近中心线节点N2、邻近父节点N1的坐标，按照步骤S2中的相同方式处理获得邻近中心线节点N2的切向量N2TAN、邻近父节点N1的切向量N1TAN，进而处理获得网格节点FN到中心线的法向量FNNOR，作为网格节点FN的运动矢量；

所述S3中，处理获得以下运动幅度函数g(x_P,t_k)：

g(x_P,t_k)＝(1+B(x_P))×A(t_k)

其中，B(x_P)表示和刻度x_P有关的空间相关函数，A(t_k)表示和时刻t_k有关的时间相关函数；

所述S4中，按照以下公式利用运动幅度函数g(x_P,t_k)，在第k个时刻对网格节点FN的坐标FN_k进行调整运动：

FN_k＝FN+g(x_P,t_k)×FNNOR

其中，x_P是网格节点FN的中心线投影在中心线上的刻度，以此来表征网格节点FN的中心线投影在中心线上的相对位置；t_k表示第k个时刻，g(x_P,t_k)表示在第k个时刻中心线刻度为x_P的网格节点的运动幅度，FNNOR表示网格节点FN到中心线的法向量。

2.根据权利要求1所述的一种模拟血管搏动的方法，其特征在于：所述S2具体如下：

S2.1、中心线数据的结构：

中心线是由按照血液流动路径排序的若干个空间离散点构成的，对于沿血液流动方向的每两个相邻节点构成父子节点，其中以沿血液流动方向处于上游的一个节点作为父节点，以沿血液流动方向处于下游的另一节点作为子节点，中心线的每个节点包含自身节点的坐标和自身节点的父节点索引；

S2.2、计算切向量：针对每个中心线的节点，计算切向量；

S2.3、对中心线进行分段：以入口端节点、分岔点、出口端节点为基准对中心线进行分段，在获得的各个段内对节点进行重新编号，形成分段编号；

S2.4、计算分段后每一段的切向量振荡值；

S2.5、针对每一条中心线分段后的每一段，进行光滑拟合；

S2.6、再次计算切向量：针对光滑后的中心线，再采用和S2.2相同方式处理计算更新获得新的切向量。