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申请/专利权人：中国人民解放军东部战区总医院

摘要：本发明公开了一种基于格子Boltzmann颈动脉血流动力学仿真方法，涉及颈动脉血流动力学仿真研究技术领域，解决了血流动力学仿真不够高效准确的技术问题，其技术方案要点选用多松弛时间格子Boltzmann模型，然后将颈动脉血管进行曲面几何边界处理，采用弹性边界模型，在血管内流场生成贴体网格，并采用广义插值格子玻尔兹曼方法进行求解；在基础Boltzmann模型的基础上，结合浸入边界法、晶格弹簧模型、Verlet算法等建立了理想颈动脉血管的弹性壁二维模型，设置流体域与固体域两套网格，分别初始化该模型中流体点与固体点的速度、密度及位置参数等；应用考虑施加外力项的格子Boltzmann方程执行碰撞及迁移程序，施加边界条件，计算流体密度、速度等宏观量，最后可以得到血管流场内的血流速度分布情况以及压力，从流场特征角度分析血液流动机理，旨在提供一种高效、准确的血流动力学仿真手段。

主权项：1.一种基于格子Boltzmann颈动脉血流动力学仿真方法，其特征在于，包括：步骤1：根据颈动脉的解剖结构对颈动脉血管模型进行构建；步骤2：根据颈动脉血管模型的维度和血流离散速度，在单松弛时间格子Boltzmann模型的基础上选择对应的速度分布函数的演化方程；步骤3：对单松弛时间格子Boltzmann模型中每个格子初始的宏观量进行分配；其中，每个格子初始的宏观量包括密度和速度；步骤4：根据每个格子初始的宏观量对流体作用于可变形颈动脉血管壁固体点上的作用力进行计算，并将边界固体点的作用力传递到周围的流体点上；步骤5：对施加外力项的格子Boltzmann方程执行碰撞及迁移程序，根据速度分布函数的演化方程得到各格点的碰撞后分布函数根据碰撞后分布函数得到下一时间步长的粒子分布函数fαξ,t+Δt；其中，ξ表示计算平面中的位置；步骤6：施加边界条件，将边界固体点作用于周围流体点上的作用力Frl,t与粒子分布函数fαξ,t+Δt进行结合，对可变形的血管弹性壁进行模拟，得到流体点宏观速度；步骤7：将流体点宏观速度传递到边界固体点上，得到固体点速度；步骤8：根据固体点速度对固体点所受弹簧力进行计算，并根据弹簧力对作用在固体点上的总力进行计算；步骤9：基于作用在固体点上的总力并通过Verlet算法对每个固体点的位置、速度和加速度进行更新；步骤10：重复步骤4至9，直至满足收敛条件或达到最大迭代次数，输出固体点当前的位置、速度、加速度和压力，实现颈动脉血流动力学仿真。

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