申请/专利权人：东南大学

申请日：2022-07-31

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN115146514B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/28;G16C10/00;G06F17/11;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.10.25#实质审查的生效;2022.10.04#公开

摘要：本发明公开了一种预测与控制血管中血细胞迁移、堆积和变形等流变行为的方法，该方法利用相场模型描述血细胞、血管壁和血管中血栓斑块等物质的动力学行为，将描述细胞的相场方法与描述流体运动的格子玻尔兹曼方法相耦合，利用本时刻的细胞信息迭代求解细胞的下一个时刻的状态，实现血细胞流变行为的演化求解。该发明计算效率高，能实现对Y型分叉血管、血栓、粥样硬化等多种情况下血管中血细胞进行迁移、形变的预测，可以量化地描述血细胞的变形程度，能模拟预测不同形状尺寸、力学性质的细胞行为，克服了血细胞流变实验中难以定量测量、难以精准控制变量的局限性，为心血管疾病的预防和治疗提供研究方案。

主权项：1.一种预测和控制血细胞流变行为的方法，其特征在于，包含以下步骤：S1.将细胞自由能方程与细胞运动方程带入细胞场动力学方程，得到细胞相场方程，并通过有限差分法离散所述细胞相场方程，建立细胞相场模型；S2.将描述流体分子运动的连续玻尔兹曼方程离散成格子玻尔兹曼方程，利用MRT多松弛模型将碰撞算子线性化；S3.初始化网格，确定边界条件；边界条件应设置为血管两端为开放边界，管壁侧为固壁边界；输入细胞设置管壁、血栓、粥样硬块等物质的的分布和形状用非零的序参量常数描述；S4.输入细胞参数和血液参数，初始化细胞分布及形状，并将单个细胞相场信息存入一个三位数组，将所有细胞的数组存入一个动态数组；S5.进行细胞相场演化，将细胞参数及当前时刻的细胞相场信息代入细胞相场方程，迭代求解下一时刻的细胞相场信息及细胞活跃速度；S6.进行血液流场演化，利用格子玻尔兹曼方程求解流场的迁移和松弛，计算得到流场对细胞的作用力；S7.求解细胞与流场相互作用，用动量交换的方法将流体力转换为细胞速度变化，并代入细胞相场方程，将流体对细胞作用项转换为细胞速度的变化；S8.重复步骤S5至S7，直至目前时刻等于设定的计算时长时停止计算；S9.输出相场信息，流场信息；S10.进行数据处理和分析，得到细胞流变形为的预测结果。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东南大学 一种模拟预测血流中血细胞流变行为的方法

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