一种门静脉压力梯度无创测量方法及装置制造方法及图纸

本申请适用于计算流体力学领域，提供一种门静脉压力梯度无创测量方法及装置。包括：根据待评估肝脏的影像，获取待评估肝脏的门静脉的三维模型、肝静脉的三维模型、门静脉的入口血流速度和肝静脉的出口血流速度；根据门静脉的三维模型和肝静脉的三维模型分别构建流体控制方程；根据门静脉的入口血流速度、门静脉的三维模型、肝静脉的出口血流速度和肝静脉的三维模型对流体控制方程进行求解，得到门静脉的入口血流压力和肝静脉的出口血流压力；根据门静脉的入口血流压力和肝静脉的出口血流压力确定门静脉的压力梯度。能够改善门静脉压力梯度无创测量精度较低的问题。梯度无创测量精度较低的问题。梯度无创测量精度较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种门静脉压力梯度无创测量方法及装置


[0001]本申请属于计算流体力学
，尤其涉及一种门静脉压力梯度无创测量方法及装置。

技术介绍

[0002]肝硬化是临床常见的慢性进行性肝病，由一种或多种病因长期或反复作用形成的弥漫性肝损害。肝硬化早期由于肝脏代偿功能较强可能无明显症状，后期则以肝功能损害和门静脉高压(Portal Hypertension，PHT)为主要表现，而门静脉压力梯度是用来评判是否存在门静脉高压的重要指标。
[0003]目前，现有的门静脉压力梯度测量方法中，用于数值模拟的肝脏血管模型多为一维模型和简化的三维模型，其研究范围局限于门静脉主干，忽略了血管分支中的血流状态对门静脉压力梯度的影响，因此，门静脉压力梯度的测量精度较低。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种门静脉压力梯度无创测量方法及装置，用于改善相关技术中门静脉压力梯度的测量精度较低的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种门静脉压力梯度无创测量方法，包括：
[0006]根据待评估肝脏的影像，获取待评估肝脏的门静脉的三维模型、肝静脉的三维模型、门静脉的入口血流速度和肝静脉的出口血流速度；
[0007]根据门静脉的三维模型构建门静脉的流体控制方程，以及根据肝静脉的三维模型构建肝静脉的流体控制方程；
[0008]根据门静脉的入口血流速度和门静脉的三维模型，对门静脉的流体控制方程进行求解，得到门静脉的入口血流压力；
[0009]根据肝静脉的出口血流速度和肝静脉的三维模型，对肝静脉的流体控制方程进行求解，得到肝静脉的出口血流压力；
[0010]根据门静脉的入口血流压力和肝静脉的出口血流压力确定门静脉的压力梯度。
[0011]在第一方面的可能实现方式中，根据门静脉的入口血流速度和门静脉的三维模型，对门静脉的流体控制方程进行求解，得到门静脉的入口血流压力，包括：
[0012]根据门静脉的入口血流速度确定门静脉的入口边界条件；
[0013]根据门静脉的三维模型构建第一Darcy方程；
[0014]对第一Darcy方程进行求解，得到门静脉的出口血流压力；
[0015]根据门静脉的出口血流压力，确定门静脉的出口边界条件；
[0016]根据门静脉的入口边界条件、门静脉的出口边界条件以及预设的门静脉的血管壁边界条件，对门静脉的流体控制方程进行求解，得到门静脉的入口血流压力。
[0017]在第一方面的可能实现方式中，根据门静脉的入口边界条件、门静脉的出口边界条件以及预设的门静脉的血管壁边界条件，对门静脉的流体控制方程进行求解，得到门静
脉的入口血流压力，包括：
[0018]采用有限元法和向后欧拉格式对门静脉的流体控制方程进行数值离散，得到第一稀疏非线性方程组；
[0019]采用牛顿
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克雷洛夫
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施瓦兹算法，根据门静脉的入口边界条件、门静脉的出口边界条件以及预设的门静脉的血管壁边界条件对第一稀疏非线性方程组进行求解，得到门静脉的入口血流压力。
[0020]在第一方面的可能实现方式中，采用牛顿
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克雷洛夫
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施瓦兹算法，根据门静脉的入口边界条件、门静脉的出口边界条件以及预设的门静脉的血管壁边界条件对第一稀疏非线性方程组进行求解，得到门静脉的入口血流压力，包括：
[0021]在超算平台上，采用牛顿
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克雷洛夫
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施瓦兹算法，根据门静脉的入口边界条件、门静脉的出口边界条件以及预设的门静脉的血管壁边界条件对第一稀疏非线性方程组进行求解，得到门静脉的入口血流压力。
[0022]在第一方面的可能实现方式中，根据肝静脉的出口血流速度和肝静脉的三维模型，对肝静脉的流体控制方程进行求解，得到肝静脉的出口血流压力，包括：
[0023]根据肝静脉的出口血流速度确定肝静脉的出口边界条件；
[0024]根据肝静脉的三维模型构建第二Darcy方程；
[0025]对第二Darcy方程进行求解，得到肝静脉的入口血流速度；
[0026]根据肝静脉的入口血流速度，确定肝静脉的入口边界条件；
[0027]根据肝静脉的入口边界条件、肝静脉的出口边界条件以及预设的肝静脉的血管壁边界条件，对肝静脉的流体控制方程进行求解，得到肝静脉的出口血流压力。
[0028]在第一方面的可能实现方式中，根据肝静脉的入口边界条件、肝静脉的出口边界条件以及预设的肝静脉的血管壁边界条件，对肝静脉的流体控制方程进行求解，得到肝静脉的出口血流压力，包括：
[0029]采用有限元法和向后欧拉格式对肝静脉的流体控制方程进行数值离散，得到第二稀疏非线性方程组；
[0030]采用牛顿
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克雷洛夫
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施瓦兹算法，根据肝静脉的入口边界条件、肝静脉的出口边界条件以及预设的肝静脉的血管壁边界条件对第二稀疏非线性方程组进行求解，得到肝静脉的出口血流压力。
[0031]在第一方面的可能实现方式中，采用牛顿
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克雷洛夫
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施瓦兹算法，根据肝静脉的入口边界条件、肝静脉的出口边界条件以及预设的肝静脉的血管壁边界条件对第二稀疏非线性方程组进行求解，得到肝静脉的出口血流压力，包括：
[0032]在超算平台上，采用牛顿
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克雷洛夫
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施瓦兹算法，根据肝静脉的入口边界条件、肝静脉的出口边界条件以及预设的肝静脉的血管壁边界条件对第二稀疏非线性方程组进行求解，得到肝静脉的出口血流压力。
[0033]第二方面，本申请实施例提供一种门静脉压力梯度无创测量装置，包括：
[0034]获取模块，用于根据待评估肝脏的影像，获取待评估肝脏的门静脉的三维模型、肝静脉的三维模型、门静脉的入口血流速度和肝静脉的出口血流速度；
[0035]构建模块，用于根据门静脉的三维模型构建门静脉的流体控制方程，以及根据肝静脉的三维模型构建肝静脉的流体控制方程；
[0036]第一计算模块，用于根据门静脉的入口血流速度对门静脉的流体控制方程进行求解，得到门静脉的入口血流压力；
[0037]第二计算模块，用于根据肝静脉的出口血流速度和肝静脉的三维模型，对肝静脉的流体控制方程进行求解，得到肝静脉的出口血流压力；
[0038]第三计算模块，用于根据门静脉的入口血流压力和肝静脉的出口血流压力确定门静脉的压力梯度。
[0039]第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器，处理器与存储器耦合，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序或指令，以使得电子设备执行第一方面中的方法。
[0040]第四方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得电子设备执行第一方面中的方法。
[0041]第五方面，本申请实施例提供一种芯片，包括处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种门静脉压力梯度无创测量方法，其特征在于，包括：根据待评估肝脏的影像，获取所述待评估肝脏的门静脉的三维模型、肝静脉的三维模型、所述门静脉的入口血流速度和所述肝静脉的出口血流速度；根据所述门静脉的三维模型构建所述门静脉的流体控制方程，以及根据所述肝静脉的三维模型构建所述肝静脉的流体控制方程；根据所述门静脉的入口血流速度和所述门静脉的三维模型，对所述门静脉的流体控制方程进行求解，得到所述门静脉的入口血流压力；根据所述肝静脉的出口血流速度和所述肝静脉的三维模型，对所述肝静脉的流体控制方程进行求解，得到所述肝静脉的出口血流压力；根据所述门静脉的入口血流压力和所述肝静脉的出口血流压力确定所述门静脉的压力梯度。2.根据权利要求1所述的门静脉压力梯度无创测量方法，其特征在于，所述根据所述门静脉的入口血流速度和所述门静脉的三维模型，对所述门静脉的流体控制方程进行求解，得到所述门静脉的入口血流压力，包括：根据所述门静脉的入口血流速度确定所述门静脉的入口边界条件；根据所述门静脉的三维模型构建第一Darcy方程；对所述第一Darcy方程进行求解，得到所述门静脉的出口血流压力；根据所述门静脉的出口血流压力，确定所述门静脉的出口边界条件；根据所述门静脉的入口边界条件、所述门静脉的出口边界条件以及预设的所述门静脉的血管壁边界条件，对所述门静脉的流体控制方程进行求解，得到所述门静脉的入口血流压力。3.根据权利要求2所述的门静脉压力梯度无创测量方法，其特征在于，所述根据所述门静脉的入口边界条件、所述门静脉的出口边界条件以及预设的所述门静脉的血管壁边界条件，对所述门静脉的流体控制方程进行求解，得到所述门静脉的入口血流压力，包括：采用有限元法和向后欧拉格式对所述门静脉的流体控制方程进行数值离散，得到第一稀疏非线性方程组；采用牛顿
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克雷洛夫
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施瓦兹算法，根据所述门静脉的入口边界条件、所述门静脉的出口边界条件以及预设的所述门静脉的血管壁边界条件对所述第一稀疏非线性方程组进行求解，得到所述门静脉的入口血流压力。4.根据权利要求3所述的门静脉压力梯度无创测量方法，其特征在于，所述采用牛顿
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克雷洛夫
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施瓦兹算法，根据所述门静脉的入口边界条件、所述门静脉的出口边界条件以及预设的所述门静脉的血管壁边界条件对所述第一稀疏非线性方程组进行求解，得到所述门静脉的入口血流压力，包括：在超算平台上，采用牛顿
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克雷洛夫
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施瓦兹算法，根据所述门静脉的入口边界条件、所述门静脉的出口边界条件以及预设的所述门静脉的血管壁边界条件对所述第一稀疏非线性方程组进行求解，得到所述门静脉的入口血流压力。5.根据权利要求1
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4任一项所述的门静脉压力梯度无创测量方法，其特征在于，所述根据所述肝静脉的出口血流速度和所述肝静脉的三维模型，对所述肝静脉的流体控制方程进行求解，得到所述肝静脉的出口血流压力，包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：林增，陈荣亮，覃善林，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：