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龍圖騰網恭喜上海大學申請的專利一種血管內造影劑擴散模擬方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114494492B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-15發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210052502.3，技術領域涉及：G06T11/00；該發明授權一種血管內造影劑擴散模擬方法是由黃東晉;周舒華;劉傳蔓;劉金華;唐鵬斌設計研發完成，并于2022-01-18向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種血管內造影劑擴散模擬方法在說明書摘要公布了：本發明提出了一種血管內造影劑擴散模擬方法，使用隱式邊界表示法和二相混合流體模型來模擬造影劑在各類復雜血管內的擴散運動。該方法包括三個步驟：首先為血管邊界生成邊界體積圖；然后初始化模擬參數，初始化“血液?造影劑”混合粒子的屬性和位置，并加載邊界體積圖；最后進行模擬循環，計算每個時刻“血液?造影劑”混合粒子的密度和受力，更新其速度和位置，并進行渲染。本方法能夠真實、實時模擬造影劑在各類復雜血管中的擴散效果，解決了虛擬造影手術中真實感和沉浸感的難題，且重復性好，沒有材料的浪費。

本發明授權一種血管內造影劑擴散模擬方法在權利要求書中公布了：1.一種血管內造影劑擴散模擬方法，其特征在于，包含以下操作步驟：步驟1：血管邊界條件處理；使用連續的隱式邊界法來表示血管壁，并提前使用稀疏網格中的三次多項式來離散計算血管內各處的邊界體積貢獻，將其存儲到邊界體積圖中；步驟2：模擬初始化；初始化模擬參數，初始化“血液-造影劑”混合粒子的屬性和位置，加載邊界體積圖；步驟3：模擬循環；計算當前時刻每個“血液-造影劑”混合粒子的密度和受力，更新當前時刻所有粒子的速度和位置，并進行渲染；所述步驟1的血管邊界條件處理包括如下操作：1-1：使用符號距離函數來表示血管邊界；1-2：使用具有32個節點的偶然性類型的三次多項式在規則六面體網格上來離散符號距離函數，在每個單元節點上采樣該處的符號距離值；1-3：剔除遠離邊界的區域，只保留距離邊界四個光滑半徑的網格單元，形成一個稀疏、窄帶的模式；1-4：求解粒子位于血管內某處時其支持域與邊界區域的相交體積，相交體積定義為以下公式： 其中，Nxi表示粒子xi的支持域，x'表示Nxi區域中的任意值，φx'表示x'處的符號距離值，γφx'表示一個三次擴展函數，其函數變量是φx'，γ用以下公式表示： 其中，C表示三次樣條核，r為光滑支持半徑，x表示函數γ的變量，在這里為x'處的符號距離值φx'；1-5：在每個單元節點上對邊界體積函數VΒ進行采樣，用30階的高斯-勒讓德求積法來計算每個節點上的VΒ值；所述步驟3的模擬循環包括如下操作：3-1：采用最鄰近域搜索算法來對粒子進行鄰居查找；3-2：根據粒子當前的位置對提前生成的邊界體積圖進行查詢，得到粒子支持半徑與邊界的相交體積；3-3：求解“血液-造影劑”混合粒子每一相的體積分數的變化并對其進行更新，“血液-造影劑”混合粒子i中相k的體積分數的變化定義為以下公式： 其中，αk為粒子中相k的體積分數，而且需要滿足um為混合流體速度，umk為相k漂移速度，漂移速度umk定義為以下公式： 其中，τ為控制慣性和壓力大小的參數，τ的值越大慣性和壓力效果越大，σ為控制擴散速度的參數，σ的值越大其擴散速度越快，cki為粒子i相k的質量分數，ai為粒子i的加速度，粒子i相k壓強梯度與體積分數梯度分別表示為： 其中，pki為混合粒子i相k的壓強，pmi為混合粒子i壓強，Wij為光滑核函數，mj為混合粒子j的質量，為混合粒子i的由其所有鄰居粒子j通過光滑核函數Wij插值得到的插值密度，當該混合粒子靠近邊界時，包括邊界密度貢獻；pki，pmi，的計算公式如下：pki＝αkipmi 其中，κ為氣態常數，x*是邊界上距離粒子xi最近的點，VΒ是粒子i得到的邊界密度貢獻，即在邊界體積圖上查詢到的值；3-4：求解每一個“血液-造影劑”混合粒子的加速度，其計算公式如下： 其中，為混合流體密度，ρk為相k的靜止密度，g為重力加速度，Tm為混合流體的黏滯應力張量，TDm為相間對流的動量轉移量，fr為邊界對粒子的摩擦力；3-5：更新每一個“血液-造影劑”混合粒子的速度和位置；3-6：對所有粒子進行渲染。

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