利用仿真技术建立血管模型的方法技术

技术编号:10317371 阅读:152 留言:0更新日期:2014-08-13 18:27
本发明专利技术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。本发明专利技术的目的在于: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。根据本发明专利技术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:本发明专利技术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。由于本发明专利技术为无创测压方法,因此它可以避免术前穿刺测压的出血风险。本发明专利技术用计算机成像技术,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。

【技术实现步骤摘要】
血管内压力的无创测量方法及其装置
本专利技术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。尤其是涉及一种通过计算机仿真软件的方法,对血管的内压力进行无创测量。
技术介绍
现以肝硬化门静脉高压症为例,用以说明本专利技术的重要性和其应用价值。肝硬化门静脉高压症在我国乙肝发病率较高,严重威胁人类的健康。其中,有很大一部分患者将发展成为肝硬化门静脉高压症,导致肝硬化门静脉高压症患者死亡最大原因,是门静脉压力增高,最后引起胃底食管曲张静脉破裂出血。目前治疗门静脉高压症的手术方式主要是采用各种断流术、分流术及肝移植术。但无论何种手术方式,手术风险较大,手术死亡率也较高,故术前准确且无创评估门静脉压力,预测何时需进行手术干预,有着十分重要的意义。有关检测门 静脉内压力的检测,最准确的方法是经皮经肝门静脉穿刺测压,或术中漂浮导管测压。正常人的门静脉压力为12~24cm水柱,平均为18cm水柱。但是,因门静脉高压症患者的凝血功能障碍,经皮经肝门静脉穿刺测压,存在出血风险,甚至导致门静脉大出血,引起患者死亡,故临床上极少运用。而术中漂浮导管测压需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
血管内压力的无创测量方法,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、粘度、血液内各成分含量进行测量; (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,①②③式中代表...

【技术特征摘要】
1.血管内压力的无创测量方法,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、粘度、血液内各成分含量进行测量; (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, 2.根据权利要求1所述的血管内压力的无创测量方法,其特征在于:所谓局部建模再结合,即通过高分辨率螺旋CT扫描结果,获取不同位置血管的横截面形状及相应长度,构建三维血管的数据模型。3.根据权利要求2所述的血管内压力的无创测量方法,其特征在于:所述图像形格式为:沿X或者Y或者Z轴的间隔l-2mm的一系列截面图形。4.根据权利要求2或3所述的血管内压力的无创测量方法,其特征在于:所述以X轴为截面的图像格式时:给出x=0 mm, X=Imm, x=2mm......,位置上的血管内壁截面图像,通过截面图形的连接成三维血管图像的数据模型。5.根据权利要求1所述的血管内压力的无创测量方法,其特征在于:所述边界条件的获得需要利用彩色多普勒超声、磁共振等无创检查方式,对血管内部不同位置的流体流速进行测量。6.根据权利要求5所述的血管内压力的无创测量方法,其特征在于:所述流体流速测量时,其时间选取需要在同一时刻;或者选取多个时刻,获取多组数据,再做平均处理。7.根据权利要求1所述的血管内压力的无创测量方法,其特征在于:所述参考压力修正的方法为:首先,对动物进行离体血管实验,获得血液流动特性及规律;然后,建立静脉系统和\或动脉系统的血流动力学模型;在求解获得血管内部压力后,与动物实验和术中临床测压获得的实验结果进行比对,矫正数据模型的参数;再通过与临床数据样本的校验对比,获得准确...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗蒙徐庆孙隆慈杨小玉尹应青陈晓霞李学武
申请(专利权)人:上海交通大学医学院附属仁济医院上海冯卡门计算机科技有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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