[发明专利]利用仿真技术建立血管模型的方法

摘要

本发明属涉及一种利用流体力学仿真技术，对生物医学中术前及术后的病体血管内部压力，进行无创测量的方法。本发明的目的在于：利用生物血管流体力学技术，通过对血管内部流动的仿真，在无创条件下，获得血管内部的压力，达到术前评估静脉和\或动脉内压力的目的。根据本发明的仿真方法测得的血管内部的压力，相较于以前的测压方法具有下列优点：本发明可以在无创的情况下，获得血管内的压力，如门静脉等，开创了一种全新的无创测量方法和思路。由于本发明为无创测压方法，因此它可以避免术前穿刺测压的出血风险。本发明用计算机成像技术，将单纯数据模型转化为三维成像的数据模型，便于患者的随访以及数据的输入，具有简单，便捷，快速的特点。

主权项

1.利用仿真技术建立血管模型的方法，其特征在于采用如下步骤：(1)建立血管模型：利用高分辨率螺旋CT检测技术，获取门静脉系统和\或动脉系统血管分布的三维图像，并通过流体分析建模工具,对CT机获得的三维图像进行局部建模再结合，以此实现三维模型建立；(2)确定血管的进出口边界：在对血管模型仿真模拟过程中，需要对每根血管的进出口输入一定的边界条件；(3)获取血液物性参数：根据血液本身特性，需要先确定血液的剪切应力特征，需要对血液的密度、动力粘度，以及包含血浆、红细胞、白细胞、血小板在内的血液成分含量进行测量；(4)描述血液属性：血液属于连续流体，因此其符合N‑S方程描述的特征，应用以下公式，作为基本物理方程，进行迭代求解出压力，式中ρ代表密度，v代表速度，，h表示焓值，P表示压力，S_m表示质量源项，S_h表示能量源项；(5)仿真分析：由于血液本身体积膨胀性较弱，因此可将其视为不可压缩流体，求解N‑S方程①、②、③，进行仿真分析；(6)实验结果与仿真结果的多点对比：a.修正参考压力；b.修正N‑S方程；c.修正血液物性参数；(7)将修正的结果，重复第(5)步，得出准确的血液物性参数值；(8)建立流体介质模型:通过测量获得的血液物性参数，建立流体介质模型，利用仿真软件，对血管内部流动进行迭代，求解获得血管总压力；(9)通过编制C语言程序，将所述程序嵌入核心专用流体分析软件中，使所述流体分析软件能够通过迭代求解,获取门静脉系统中血管内血液的压力数据；(10)为获得更为准确的仿真结果，需要通过计算结果与实验结果的对比，不断修正参考压力，最终达到实验结果与计算结果的高度吻合。