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公开(公告)号：CN112185551A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202011081407.3
申请日：2020-10-10
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种基于深度学习预测冠状动脉狭窄阻力的系统与方法。属于人工智能领域，包括以下步骤：基于真实冠状动脉参数构建血管模型并记录血管模型参数(入口面积、狭窄长度等)；基于血管模型进行模型网格化预处理；基于几何多尺度血流动力学计算预处理模型并提取血管模型的狭窄阻力；基于数据提取与血管模型参数建立狭窄阻力训练集与预测集；基于BP神经网络建立神经网络框架；基于深度学习对狭窄阻力训练集进行训练与对预测集进行预测验证。
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公开(公告)号：CN113128139B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202110432629.3
申请日：2021-04-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/28 , A61B6/50 , A61B6/03 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于简化的冠脉零维模型和狭窄阻力预测模型快速计算血流储备分数的方法和系统，属于数值模拟领域。所述系统包括：根据冠脉CTA图像构建冠脉三维模型，提取冠脉生理参数和几何参数，计算平均动脉压和冠脉微循环阻力；截取狭窄三维模型，以平均动脉压为入口边界条件，充血状态冠脉微循环阻力为出口边界条件，构建狭窄所在分支的冠脉零维模型；提取狭窄几何参数，构建冠脉狭窄阻力预测模型，并结合冠脉零维模型计算狭窄阻力和充血流量；基于充血流量计算狭窄远端压力，结合主动脉根部压力数值计算血流储备分数。计算一例模型仅需6秒，准确性为91.7％。在保证计算精度的条件下，大大提高了计算速度，对辅助临床诊断心肌缺血具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113128139A
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202110432629.3
申请日：2021-04-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/28 , A61B6/00 , A61B6/03 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于简化的冠脉零维模型和狭窄阻力预测模型快速计算血流储备分数的方法和系统，属于数值模拟领域。所述系统包括：根据冠脉CTA图像构建冠脉三维模型，提取冠脉生理参数和几何参数，计算平均动脉压和冠脉微循环阻力；截取狭窄三维模型，以平均动脉压为入口边界条件，充血状态冠脉微循环阻力为出口边界条件，构建狭窄所在分支的冠脉零维模型；提取狭窄几何参数，构建冠脉狭窄阻力预测模型，并结合冠脉零维模型计算狭窄阻力和充血流量；基于充血流量计算狭窄远端压力，结合主动脉根部压力数值计算血流储备分数。计算一例模型仅需6秒，准确性为91.7％。在保证计算精度的条件下，大大提高了计算速度，对辅助临床诊断心肌缺血具有重要意义。
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公开(公告)号：CN111400953B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202010210247.1
申请日：2020-03-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23 , G06T17/00 , G06T7/11 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 一种牵张成骨的仿真系统，涉及数值模拟仿真技术领域。本发明可再现牵张成骨术中复杂的骨再生动态过程和成骨效果，可用于确定最佳骨再生效果的牵张方案，为临床牵张成骨手术提供术前指导。所述系统包括对象截骨区域个体化三维重建模块、牵张参数设置模块、截骨区域计算生物力学分析模块、骨再生动态过程模拟模块和显示模块。截骨区域个体化三维重建模块用于在对象医学图像基础上重建截骨区域真实的几何模型。牵张参数设置模块用于设置不同牵张加载模式和参数。截骨区域计算生物力学分析模块用于建立生物力学模型并进行有限元分析。骨再生动态过程模拟模块用于再现骨痂的骨再生过程。显示模块用于显示仿真计算的结果。
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公开(公告)号：CN111311740B
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202010207099.8
申请日：2020-03-23
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种基于组织粘弹塑性力学特性的牵张成骨数值仿真方法，涉及数值模拟仿真技术领域。该发明考虑新骨形成中骨痂的粘弹塑性力学行为，编写UMAT子程序，计算应变历史，利用模糊逻辑实现基于应变调控的组织分化并进行数值分析，再现牵张成骨术中复杂的骨再生动态过程。所述方法包括：(1)对截骨术后截骨区域进行几何和有限元建模；(2)建立截骨区域包含骨痂粘弹塑性特征的生物力学模型，模拟牵张过程并计算骨痂单元应变；(3)利用模糊逻辑实现基于应变调控的组织分化，计算骨痂单元各成分含量并更新其材料属性；(4)对牵张大变形后骨痂区域有限元网格重划分并进行状态数据映射。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111311740A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010207099.8
申请日：2020-03-23
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种基于组织粘弹塑性力学特性的牵张成骨数值仿真方法，涉及数值模拟仿真技术领域。该发明考虑新骨形成中骨痂的粘弹塑性力学行为，编写UMAT子程序，计算应变历史，利用模糊逻辑实现基于应变调控的组织分化并进行数值分析，再现牵张成骨术中复杂的骨再生动态过程。所述方法包括：(1)对截骨术后截骨区域进行几何和有限元建模；(2)建立截骨区域包含骨痂粘弹塑性特征的生物力学模型，模拟牵张过程并计算骨痂单元应变；(3)利用模糊逻辑实现基于应变调控的组织分化，计算骨痂单元各成分含量并更新其材料属性；(4)对牵张大变形后骨痂区域有限元网格重划分并进行状态数据映射。
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公开(公告)号：CN111241759B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202010033909.2
申请日：2020-01-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/28 , G06T7/00 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 一种基于零维血流动力学模型的FFR快速计算方法，属于血流动力学数值模拟领域。所述方法包括：构建个性化零维血流动力学模型，构建狭窄阻力理论计算模型，确定狭窄阻力，计算FFR。静息状态下，通过冠脉后负荷和包括心脏在内的其他模型参数个性化零维模型。充血状态下，将阻力模型输出的狭窄阻力作为零维模型的输入，影响零维模型冠脉各分支的流量分配，再将零维模型输出的狭窄分支流量作为阻力模型的输入，重新计算狭窄阻力。两个模型如此反复迭代直到流量与阻力匹配，最终确定狭窄阻力，得到冠脉各分支压力，由充血状态下狭窄远端与主动脉根部平均压力的比值计算FFR。该方法可快速准确地计算FFR。
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公开(公告)号：CN116913529A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310880011.2
申请日：2023-07-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G16H50/50 , G06T17/00 , G06F30/10 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 一种基于集中参数模型计算冠状动脉FFR并三维可视化的方法属于数值模拟领域，该方法包括以下步骤：基于患者真实冠脉CT图像进行三维建模，并对三维模型进行平滑、切割等一系列处理；基于最大内切球法的中心线提取算法对该模型进行中心线提取，得到其几何拓扑结构，同时得到血管几何参数(管腔半径、长度、狭窄入口面积、狭窄长度等)；基于集中参数模型，结合深度学习预测得到的冠状动脉狭窄阻力，进行个性化数值计算，得到该冠脉的FFR值；基于纹理映射等计算机图形学方法，把FFR值以彩色可视化的方式显示到冠脉三维模型上。
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公开(公告)号：CN112185551B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202011081407.3
申请日：2020-10-10
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种基于深度学习预测冠状动脉狭窄阻力的系统与方法。属于人工智能领域，包括以下步骤：基于真实冠状动脉参数构建血管模型并记录血管模型参数(入口面积、狭窄长度等)；基于血管模型进行模型网格化预处理；基于几何多尺度血流动力学计算预处理模型并提取血管模型的狭窄阻力；基于数据提取与血管模型参数建立狭窄阻力训练集与预测集；基于BP神经网络建立神经网络框架；基于深度学习对狭窄阻力训练集进行训练与对预测集进行预测验证。
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公开(公告)号：CN111400953A
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN202010210247.1
申请日：2020-03-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/23 , G06T17/00 , G06T7/11 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 一种牵张成骨的仿真系统，涉及数值模拟仿真技术领域。本发明可再现牵张成骨术中复杂的骨再生动态过程和成骨效果，可用于确定最佳骨再生效果的牵张方案，为临床牵张成骨手术提供术前指导。所述系统包括对象截骨区域个体化三维重建模块、牵张参数设置模块、截骨区域计算生物力学分析模块、骨再生动态过程模拟模块和显示模块。截骨区域个体化三维重建模块用于在对象医学图像基础上重建截骨区域真实的几何模型。牵张参数设置模块用于设置不同牵张加载模式和参数。截骨区域计算生物力学分析模块用于建立生物力学模型并进行有限元分析。骨再生动态过程模拟模块用于再现骨痂的骨再生过程。显示模块用于显示仿真计算的结果。
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