【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冠脉血流量计算领域，尤其涉及应用在结合血流储备分数(fractionalflow reserve,ffr)和血流阻力模型计算冠状动脉血流量的方法。
技术介绍
1、冠状动脉疾病是常见心血管疾病，主要由冠状动脉阻塞而使得血液流动受阻，最终影响心肌供血。目前，波形分析技术通过对血流量和血压波形的时域分析将心室传递的能量表示为传输到环流并被环流反射的一系列能量波，使临床医生能够可视化血管中各种能量波与心动周期中特定心血管事件的关系，为冠脉疾病预后评估提供有价值的见解(rivolo,s.,et al.(2017).“accurate and standardized coronary wave intensityanalysis.”ieee transactions on biomedicalengineering 64(5):1187–96.)。
2、在进行波形分析时，获得高质量的血流量波形是一个至关重要的前提条件，然而在现有技术中该波形信息的准确获取存在一定的挑战。临床上，可以使用冠状动脉多普勒导丝直接测量血管内血流速度，但冠状动脉内多普勒导丝的信号采集可能受到导管埋置、校准不准确、湍流和信号丢失以及血管解剖等因素的影响，且操作异常复杂。多普勒超声成像的方法也可以获得血流量信息，尽管该方法可以获得准确的冠状动脉血流包络，但仅在左冠状动脉前降支(lad)上具有较高的准确性和较好的可靠性，而且由于并非在所有患者的检测中都能得到合适的超声探测窗，对操作者的技术也有较高要求。除此之外，基于血管造影图像的计算流体动力学
3、本专利技术提出了不完备边界条件下脉动血流量计算方法，可以有效解决以上问题，为脉动血流量计算提出了新的途径，提高计算的精确性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供不完备边界条件下(一组近端和远端压力波形)脉动血流量获取的方法，具体是利用心外膜冠状动脉(包括侧支)的三维模型，通过cfd血流模拟和参数拟合求解得到压力-流量-时间曲线模型的参数取值，在此基础上结合一组不完备的脉动压力边界条件计算脉动血流量。该方法提高了脉动血流量计算的精确性，为在冠脉疾病诊断中应用波形分析技术提供了便捷、准确的脉动血流量波形。
2、具体
技术实现思路
如下：
3、(1)压力-流量-时间曲线模型：对于给定的包含分支的心外膜大血管3d模型，采用如下公式描述模型入口和感兴趣分支的压降与流量在时域的变化情况：
4、
5、δp(t)表示入口和目标出口之间的压降，q(t)表示目标出口的流速，vf表示粘性摩擦系数，el表示膨胀损失，α表示惯性项系数。
6、(2)压力-流量-时间曲线模型参数的求解：
7、(i)血流仿真：入口边界条件设计将正弦函数的前半个周期波形，公式如下：
8、q(t)＝a*sin(2πft) (2)
9、q表示入口流速，a表示入口流速波形幅值，f表示入口流速波形的频率。
10、出口边界条件根据血流阻力与各出口半径的关系对各出口血管进行阻力分配，公式如下：
11、
12、基于有限体积法迭代求解流体控制方程，获取脉动压力和流量。
13、(ii)在基于上述获取的脉动压力和流量，采用最小二乘法拟合得到压力-流量-时间曲线模型参数；
14、(3)脉动血流量计算：基于已知的不完备边界条件δp(t)，采用有限差分法迭代求解血流量q(t)，具体迭代公式如下：
15、
16、t表示当前迭代次数，δt表示时间步长。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.本专利技术给出了一种不完备边界条件下脉动血流量计算方法，该方法结合CFD血流仿真拟合得到血流模型参数，已知一组不完备边界条件的情况下，实现对冠状动脉目标血管脉动血流量的精确计算。它的创新特征包括:
【技术特征摘要】
1.本发明给出了一种不完备边界条件下脉动血流量计算方法，该方法结合cfd血流仿真拟合得到血流模型参...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢辛舟，廉坤，陈焱，李成祥，高好考，蒲雯君，赵帅，禹天同，谢松云，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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