這一期我們聊個有意思的問題。問題的背景是生物力學。計算動脈的壓力后，想要取出中間的一段，把這一段剖開，鋪平，再觀察壓力分布：

                                                                               動脈壓力分布

 

                                                                                剖開、鋪平

為了解決這個問題，就需要做一把“代碼手術刀”，先上下各切一刀，然后再沿著血管的邊割開，再進行鋪平。最后把壓力數據轉移過來顯示。

問題是個有意思的問題，但是解決起來一點都不簡單。我常常跟團隊的人討論，我們專業工程上的畫圖也好，數據處理也好，開發軟件也好。內核都是數學和力學功底，這是我們跟別人專業區別最大的，盡管都是畫圖，都是軟件開發。

具體到這個問題上，就是個典型的數學問題。我在之前的文章里提到，用MATLAB進行CAD處理，這個問題可以算作是那個問題的延申。

 思路

思路是簡單的。對于我考慮的管段，我截取多個剖面的結果（圖1），然后每個剖面的結果拉直展開（圖2），然后統一插值顯示就OK了。

                                                                                  圖1

                                                                                 圖2

1. 那么如何截取剖面呢？

我們知道，這個模型是網格模型，壓力的結果是結點的結果。如果我用平行于xy的平面去截取剖面，就是用截面和血管求交點。血管壁面由三角形網格組成，就變成截面和三角形求交。

                                                                                  圖3

2. 那么截取剖面時候，如何獲取壓力數據呢？

上面的操作截取的剖面，是位置結果，最終截取的點未必處于節點上，那么如何能給出截取點的壓力呢？當然是插值啦。

3. 那么截取完剖面后，如何鋪展開呢？

比如我的起點是i，那么我只要“捏住”i不動，其余的點按照長度間隔依次往后“加”，同時把壓力隨之排過去。

                                                                             圖4

4. 如何保證“下刀”的地方是一條線上？

血管本身近似于一個圓，我截完一個剖面后，對這個剖面的點做一個逆時針的排布，起始點就是在下面這個位置：

                                                                                 圖5

所有的剖面都在這個相對位置上。

                                                                               圖6

5. 展示下最后的結果

如果您有仿真和編程有關的需求，可以通過我們的微信公眾號聯系我們哦。

微信公眾號：320科技工作室。