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測量顱內(nèi)椎-基底動脈血流動力學(xué)特性方法
專利名稱：測量顱內(nèi)椎-基底動脈血流動力學(xué)特性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，是一種測量椎-基底動脈血流動力學(xué)特性方法。
背景技術(shù)：
腦血管疾病是嚴(yán)重威脅人類健康的主要疾病之一，大量研究表明，腦血管疾病的發(fā)生、發(fā)展與腦循環(huán)系統(tǒng)血流動力學(xué)參數(shù)的異常改變密切相關(guān)。隨著生物醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展，以及大容量、高速度、多功能計算機軟件和數(shù)值計算理論的不斷完善，結(jié)合這些技術(shù)，利用計算流體力學(xué)的方法對血液血流動力學(xué)的參數(shù)進行數(shù)值模擬，研究腦血管系統(tǒng)的血流動力學(xué)機理，腦血管疾病發(fā)生與發(fā)展的過程，并對其結(jié)果進行處理分析。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種模擬顱內(nèi)椎-基底動脈血流動力學(xué)特性方法，包括選取正常人腦血管圖像，利用核磁共振掃描技術(shù)測量得到整個腦血管圖像，在磁共振ADW 4. 2工作站中對整個腦血管圖像進行處理，得到顱內(nèi)椎-基底動脈血管成像。通過后處理技術(shù)精確獲取椎-基底動脈詳細的空間幾何參數(shù)(即X，Y，Z坐標(biāo))，在左右椎動脈中對稱選取垂直于血管截面的層面作為模型的入口邊界條件，應(yīng)用磁共振i^ast PC CINE的方法測量此處的血流速度，采用計算機輔助設(shè)計(Computer Aided Design,CAD)的方法，通過磁共振所能提供的血管詳細坐標(biāo)以及入口處的邊界條件，將數(shù)據(jù)記錄后采用UG軟件進行圖像三維重建技術(shù)處理后，得到椎-基底動脈的物理模型，由此計算出此模型的血流動力學(xué)特性數(shù)據(jù)。參數(shù)設(shè)置采用0. 8s為一個完整的心動周期。在0. 8s的周期中，選取0. Is的時間作為初始時刻，左右椎動脈的流速經(jīng)測算得到，通過數(shù)值公式計算，得到初始時刻0. Is時血液在血管中流動及壁面各種受力的數(shù)值結(jié)果。數(shù)值公式控制方程對于血液在椎-基底動脈中流動及力學(xué)特性數(shù)值研究的基本思路是首先血液在血管中流動的控制方程組，對控制方程組進行離散，由此獲得差分方程并討論方程的收斂性，結(jié)合血液在椎-基底動脈中流動的初始條件及邊界條件，繼而獲得血液在椎-基底動脈中流動及力學(xué)特性。為了建立血液在椎-基底動脈中流動的數(shù)學(xué)模型，首先作如下假設(shè)1)血液是均質(zhì)各向同性不可壓縮non-Newtonian流體；2)血液的流動滿足Navier-Stokes方程；3)血管壁為剛性無滑移、不可滲透邊界；4)除匯合及分叉處，血管為等截面圓管?；谝陨系募僭O(shè)條件，血液在椎-基底動脈中流動過程可用下述控制方程組表示
連續(xù)性方程
權(quán)利要求
1. 一種測量顱內(nèi)椎-基底動脈血流動力學(xué)特性的方法，包括選取正常人腦血管圖像，利用核磁共振掃描技術(shù)測量得到整個腦血管圖像，在磁共振ADW 4. 2工作站中對整個腦血管圖像進行處理，得到顱內(nèi)椎-基底動脈血管成像。通過后處理技術(shù)精確獲取椎-基底動脈詳細的空間幾何參數(shù)(即X，Y，Z坐標(biāo))，在左右椎動脈中對稱選取垂直于血管截面的層面作為模型的入口邊界條件，應(yīng)用磁共振i^ast PC CINE的方法測量此處的血流速度，采用計算機輔助設(shè)計(Computer Aided Design, CAD)的方法，通過磁共振所能提供的血管詳細坐標(biāo)以及入口處的邊界條件，將數(shù)據(jù)記錄后采用UG軟件進行圖像三維重建技術(shù)處理后，得到椎-基底動脈的物理模型，由此計算出此模型的血流動力學(xué)特性數(shù)據(jù)。參數(shù)設(shè)置采用0. 8s為一個完整的心動周期。在0. 8s的周期中，選取0. Is的時間作為初始時刻，左右椎動脈的流速經(jīng)測算得到，通過數(shù)值公式計算，得到初始時刻0. Is時血液在血管中流動及壁面各種受力的數(shù)值結(jié)果。數(shù)值公式連續(xù)性方程
全文摘要
本發(fā)明是一種顱內(nèi)椎-基底動脈血流動力學(xué)分析方法。根據(jù)顱內(nèi)椎-基底動脈血管的臨床影像圖像，建立解剖模型，本發(fā)明設(shè)計了顱內(nèi)椎-基底動脈物理模型，并由此建立了相應(yīng)的控制方程。通過方程，可以由測得顱內(nèi)段椎-基底動脈段的幾何參數(shù)、管腔直徑和入口處的邊界條件，求出椎-基底動脈的入口處的血流速度，求出各血管段的血流動力學(xué)特性參數(shù)。根據(jù)上述方法設(shè)計了由核磁共振技術(shù)和流體動力學(xué)分析軟件組成的分析儀器。本發(fā)明對顱內(nèi)椎-基底動脈血流動力學(xué)研究及臨床指導(dǎo)都有十分重要意義。
文檔編號A61B5/026GK102370475SQ20111022126
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者劉懷軍, 梁瑩 申請人:劉懷軍, 梁瑩
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