[发明专利]针对血管流场模拟域自动化划分带边界层网格的方法、计算机设备、以及计算机程序产品

说明书

本申请涉及一种针对血管流场模拟域自动化划分带边界层网格的方法、计算机设备、以及计算机程序产品，方法包括：获得包括表面几何特征线和出入口的血管几何模型；生成囊括血管几何模型的长方体边界盒，加密后生成以正方体网格为基础的边界盒背景网格；获得面贴合的等级，生成面贴合字典文件；获得血管几何模型的血管切面，根据血管切面获得血管切面的质心坐标，质心坐标和表面细化等级生成存储于SnappyHexMeshDict字典文件；指定血管几何模型血管网格的边界层总厚度占比，制定血管几何模型的网格划分细化方案，获得边界层添加的标准，先后调用生成的面贴合字典文件以及SnappyHexMeshDict字典文件以生成网格。

技术领域

本申请涉及血流动力学模拟仿真技术领域，特别是涉及一种针对血管流场模拟域自动化划分带边界层网格的方法、计算机设备、以及计算机程序产品。

背景技术

颅内动脉瘤是指颅内动脉壁上发生的异常膨出，患病率约为2％。颅内动脉瘤的破裂容易引起蛛网膜下腔出血，具有很高的致死致残率，因此评估其破裂风险具有很高的临床价值。

随着医工结合的不断紧密化以及仿真技术的不断发展，血流动力学仿真在近年来逐渐成为辅助评估颅内动脉瘤破裂风险的重要手段。为了尽可能精确地计算出血流动力学参数，就需要血流动力学模拟的输入数据尽可能的真实，这些输入数据包括初始条件、边界条件、网格划分、以及求解器的设置。其中网格划分，是血流动力学中进行离散化数值模拟仿真的重要环节。高质量的网格，是确保计算结果收敛，进而获得准确结果的前提。

传统的血流动力学网格划分技术，较为依赖仿真工程师的知识和经验，对于低年资的工程师来说存在较高的技术门槛，往往产生网格划分不合理、边界层添加失败、网格数量过于庞大等问题，最终导计算耗时较长，甚至发散。过高的技术门槛限制了血流动力学在临床上的应用，尤其是一些需要快速获得计算结果来辅助医生制定决策的应用场景。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种针对血管流场模拟域自动化划分带边界层网格的方法。

本申请针对血管流场模拟域自动化划分带边界层网格的方法，包括：

获得三维血管模型，利用血管几何特征对血管模型几何进行分割，获得血管几何模型，所述血管几何模型包括表面几何特征线和出入口；

生成囊括所述血管几何模型的长方体边界盒，根据所述长方体边界盒的边长获得加密次数，加密后生成以正方体网格为基础的边界盒背景网格；

获得面贴合的等级，基于表面几何特征线、出入口、边界盒背景网格生成面贴合字典文件；

获得所述血管几何模型的血管切面，根据所述血管切面获得所述血管切面的质心坐标，获得表面细化等级，所述质心坐标和所述表面细化等级存储于SnappyHexMeshDict字典文件；

指定所述血管几何模型血管网格的边界层总厚度占比，制定所述血管几何模型的网格划分细化方案，获得边界层添加的标准，并基于所述血管几何模型，先后调用所述面贴合字典文件、以及所述SnappyHexMeshDict字典文件以生成网格。

可选的，生成囊括所述血管几何模型的长方体边界盒，具体包括：

获得所述血管几何模型的点坐标，对所述点坐标的坐标值进行分配，得到包含所述几何模型的长方体边界盒。

可选的，获得表面细化等级，具体包括：

获得所述血管几何模型的血管切面轮廓，通过所述血管切面轮廓获得等面积圆，以所述等面积圆的直径作为网格特征长度，根据所述网格特征长度设置最大局部单元数、设置最大全局单元数。

可选的，指定所述血管几何模型血管网格的边界层总厚度占比，具体表现为：

边界层总厚度占比为网格特征长度的0.3～0.7倍。