CN116617557B - 泵参数的优化方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提出了一种泵参数的优化方法及装置，该方法包括：获取当前的第一泵参数，该第一泵参数包括泵的流体域壁面的一个或多个几何参数，流体域壁面为流体在泵内从流体入口到流体出口所流经的区域中的固体壁面；确定在第一泵参数下泵的目标聚集风险区域和激活程度，该激活程度用于指示泵内形成血栓的风险程度；根据目标聚集风险区域优化第一泵参数，直至优化后的泵参数的激活程度小于第一泵参数的激活程度。本申请通过确定当前泵参数下血栓形成风险最高的目标聚集风险区域，进而根据目标聚集风险区域对当前泵参数进行优化，使得优化后的泵参数的激活程度减小，进行减小流体域壁面中最高风险区域形成血栓的风险，提高用户安全。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种泵参数的优化方法及装置。
背景技术
机械循环支持装置，如心室辅助装置（Ventricular Assist Devices，VAD）可用于为心力衰竭患者或患有其他心脏相关疾病的患者提供长期的机械支撑或辅助，其帮助心脏将血液从心脏泵送到身体其他部位。
VAD使用非接触式轴承，以使叶轮在操作中悬浮在壳体内。使用非接触式轴承时，叶轮与壳体之间不存在接触，因此早操作期间没有机械磨损。非接触式轴承是一种流体动力轴承，在流体动力轴承中，被泵送的液体在叶轮的表面与流体动力轴承的表面通过，形成允许流体通过的间隙。叶轮在旋转的过程中会产生剪切力，该剪切力会激活血液中的血小板，使得激活的血小板滞留在泵内，滞留时间长的区域会加重血小板的聚集而形成血栓，阻碍心室辅助装置的运行，甚至导致其故障。因此如何有效减少心室辅助装置内血栓的形成是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种泵参数的优化方法及装置，减少血栓形成的风险。
第一方面，本申请实施例提供一种泵参数的优化方法，应用于泵，所述泵包括壳体和设置在所述壳体内的叶轮，所述壳体上设置有流体入口和流体出口，所述方法包括：
获取当前的第一泵参数，所述第一泵参数包括所述泵的流体域壁面的一个或多个几何参数，所述流体域壁面为流体在所述泵内从所述流体入口到所述流体出口所流经的区域中的固体壁面；
确定在所述第一泵参数下所述泵的目标聚集风险区域和激活程度，所述激活程度用于指示所述泵内形成血栓的风险程度；
根据所述目标聚集风险区域优化所述第一泵参数，直至优化后的泵参数的所述激活程度小于所述第一泵参数的所述激活程度。
第二方面，本申请实施例提供的一种泵参数的优化装置，所述泵包括壳体和设置在所述壳体内的叶轮，所述壳体上设置有流体入口和流体出口，所述装置包括：
获取单元，用于获取当前的第一泵参数，所述第一泵参数包括所述泵的流体域壁面的一个或多个几何参数，所述流体域壁面为流体在所述泵内从所述流体入口到所述流体出口所流经的区域中的固体壁面；
确定单元，用于确定在所述第一泵参数下所述泵的目标聚集风险区域和激活程度，所述激活程度用于指示所述泵内形成血栓的风险程度；
优化单元，用于根据所述目标聚集风险区域优化所述第一泵参数，直至优化后的泵参数的所述激活程度小于所述第一泵参数的所述激活程度。
第三方面，本申请实施例提供一种医疗设备，所述医疗设备包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤的指令。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
本申请提供的技术方案，获取当前的第一泵参数，该第一泵参数包括泵的流体域壁面的一个或多个几何参数，流体域壁面为流体在泵内从流体入口到流体出口所流经的区域中的固体壁面；确定在第一泵参数下泵的目标聚集风险区域和激活程度，该激活程度用于指示泵内形成血栓的风险程度；根据目标聚集风险区域优化第一泵参数，直至优化后的泵参数的激活程度小于第一泵参数的激活程度。本申请通过确定当前泵参数下流体域壁面中血栓形成风险最高的目标聚集风险区域，进而根据目标聚集风险区域对当前泵参数进行优化，使得优化后的泵参数的激活程度减小，进行减小流体域壁面中最高风险区域形成血栓的风险，提高用户安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种心室辅助装置的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种泵参数的优化方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种确定目标聚集风险区域和激活程度的流程示意图；
图4是本申请实施例提供的一种泵参数的优化装置的功能单元组成框图;
图5是本申请实施例提供的一种医疗设备的结构示意图。
具体实施方式
为了本技术领域人员更好理解本申请的技术方案，下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的部分实施例，而并非全部的实施例。基于本申请实施例的描述，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、软件、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是还包括没有列出的步骤或单元，或还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请涉及的医疗设备以及泵可以是心室辅助装置（Ventricular AssistDevices，VAD），例如植入式心室辅助装置等；心室辅助装置可以为左心室辅助装置，也可以为右心室辅助装置；心室辅助装置可以包括至少一个血泵，其中，血泵可以为离心泵、轴流泵等。
如图1所示，心室辅助装置100包括壳体组件和叶轮20，壳体组件包括第一壳体和与第一壳体相对的第二壳体，第一壳体与第二壳体合围形成有腔室10，壳体组件上还分别开设有连通腔室10的流体入口14和流体出口15，且该流体入口14开设在第一壳体上。第二壳体包括第一侧壁11，第一壳体包括第二侧壁12，叶轮20设置在腔室10内且悬浮于第一侧壁11和第二侧壁12之间。当叶轮20在电机的作用下悬浮旋转于腔室10内时，叶轮20旋转能够产生输送流体的离心力，以使流体能够从流体入口14进入腔室10，并根据流向方向F从流体出口15输出。
叶轮20为环状，流体入口14正对环状叶轮20的中心孔，叶轮20包括相对的第三面22和第四面23，以及流道24。流道24沿环状的叶轮20径向延伸，流道24设置于第三面22和第四面23之间。流体从流体入口14通过叶轮20的中心孔进入叶轮20内环，从内环流进流道24，再通过叶轮20旋转的离心力，从流道24流出叶轮20。流体在流道24内随叶轮20的旋转，其流速增加，进而获得了增压的效果，随后从流体出口15流出。相对应的，第一侧壁11上还朝向叶轮20的内环伸出引流锥113，引流锥113用于将流入叶轮20内环的血液引流至流道24中。
叶轮20悬浮旋转于腔室10内时，叶轮20的第三面22与第一壳体的第二侧壁12之间存在间隙，叶轮20的第四面23与第二壳体的第一侧壁11之间存在间隙。在流体流入叶轮20后，少部分流体从叶轮20的流道24流出后没有直接流向流体出口15，而是通过二次流道（如图中的箭头方向P）重新汇入主流。血液中包括血小板，血小板具有凝血和止血功能，即当血小板被激活时，血小板会聚集凝结在心室辅助装置的流体域壁面上，从而会增加心室辅助装置内的溶血风险，提高血栓形成的可能，影响泵的运行。
为解决该问题，本申请提出了一种泵参数的优化方法，通过对流体域壁面中血小板最易聚集的风险区域的几何参数进行优化，以降低血小板最易聚集的风险区域的血小板聚集程度，从而降低因血小板的聚集而导致形成血栓的风险，提高用户安全。
需要说明的是，本申请的方法通过模拟、仿真、建模心室辅助装置的几何结构以及心室辅助装置在运行时各种性能（如在预设流体流速下的血液中血小板的激活程度、血小板激活的数量、血小板的停留时间等），进而通过该各种性能对当前心室辅助装置的几何参数进行优化。优化后的心室辅助装置的几何参数再次通过模拟、仿真、建模来评估其各种性能，使得最终优化的心室辅助装置的几何参数满足要求。也就是说，本申请的泵参数的优化方法是在心室辅助装置出厂前进行的优化，在出厂使用前，通过对心室辅助装置的结构进行仿真、优化，以使心室辅助装置的流体动力学性能更加优化，提高用户使用安全。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种泵参数的优化方法流程示意图，应用于如图1所示的心室辅助装置。如图2所示，该方法包括如下步骤。
S210、获取当前的第一泵参数，所述第一泵参数包括所述泵的流体域壁面的一个或多个几何参数，所述流体域壁面为流体在所述泵内从所述流体入口到所述流体出口所流经的区域中的固体壁面。
泵内的溶血风险可通过关键位置的壁面剪切力的峰值来评估血液破坏风险。在血液从流体入口14进行泵后，叶轮20旋转所带来的离心力会在叶轮20叶片表面、壳体表面、引流锥113表面等流体域壁面产生一定的剪切力，该剪切力会破坏血液，从而激活血液中的血小板。激活的血小板具有促进止血和加速凝血功能，进而造成激活的血小板聚集在流体域壁面上形成血栓。其中壁面剪切力越大，血液破坏的越多。因此通过优化泵内血小板最易聚集的风险区域的几何结构可以减少该最易聚集风险区域的剪切力，从而减少泵中出现血栓问题。
其中，该流体域可包括流体从流道24流经流体出口15的主流道的区域，以及流体从叶轮20与第一壳体和/或第二壳体之间的间隙回流到流道24的二次流道的区域。又或者，该流体域可以包括流体从流体入口14到流体出口15所有可能流经的区域。流体域壁面包括流体域中第一壳体内表面、第二壳体内表面、叶轮表面和引流锥113外表面等与血液具有接触的壁面。
流体域壁面的几何参数可包括：叶轮进口直径、叶片进口直径、叶轮进口宽度、叶片进口角、叶轮外径、叶轮出口宽度、叶片出口角、叶片包角、第一壳体和第二壳体的内壁半径、第一壳体与第二壳体高度、叶轮20的第三面22与第一壳体的第二侧壁12之间存在间隙、叶轮20的第四面23与第二壳体的第一侧壁11之间存在间隙、引流锥113高度、引流锥113的锥面母线曲率、引流锥113的直径等。用户将预先获取当前泵结构的所有几何参数输入医疗设备中，并根据该几何参数进行建模，以构建泵参数的泵模型。例如，采用软件FLUENT 19.0（Ansys Inc.）构建当前泵参数的模型。
S220、确定在所述第一泵参数下所述泵的目标聚集风险区域和激活程度，所述激活程度用于指示所述泵内形成血栓的风险程度。
在本申请中，目标聚集风险区域可以是流体域壁面上血小板最易聚集的风险区域，该目标聚集风险区域在泵的运行过程中可能会最先形成血栓。泵的激活程度为血液从进入流体入口14到流出流体出口15期间血液中被激活血小板的数量，该被激活血小板的数量可用于来表示血液在泵送过程中的凝血能力，进而可用来指示泵内形成血栓风险程度。其中所述激活程度越大，所述流体域壁面上形成血栓的风险程度越大。本申请通过同时对泵内血小板易聚集的最高风险区域和血小板的激活程度进行优化，从而可以通过优化泵结构来减低泵内的血栓风险。
可选的，如图3所示，所述确定在所述第一泵参数下所述泵的目标聚集风险区域和激活程度，可包括如下步骤。
S310、将所述流体域壁面进行划分，得到n个壁面网格区域，所述n为大于1的正整数。
为准确评估泵内流体域壁面中每个区域血小板的聚集程度和激活程度，可以将流体域壁面划分成大小相同的n个壁面网格区域，该壁面网格区域的大小可以根据泵的大小、叶轮转速等因素设置，本申请实施例对此不做限定。每个壁面网格区域具有一个坐标位置（x，y，z），该坐标位置为壁面网格区域中心点的坐标。示例的，以叶轮20的旋转轴线21为z轴、以第一侧壁11所在平面的坐标轴分别为x轴和y轴，分别确定每个壁面网格区域的坐标位置。
其中，流体网格区域可以是一个正立方体区域，也可以是正六边体区域，又可以是长方体区域，本申请实施例对此不做限定。
S320、获取目标流体输入所述流体入口的流体流速，所述目标流体包括目标物。
其中，该目标流体可以为血液，目标为血液中的血小板。需要说明的是，由于本申请是对泵运行过程中的建模仿真，因此本申请中所说的血液是模拟血液的流体或模拟血液，也即具有血液性能参数的流体；本申请所说的目标物为模拟血小板的流体或模拟血小板，也即具有血小板功能的流体。
用户可以预先设目标流体流入泵中的流体流速，进而在该预设的流体流速在测量目标流体从流入流体入口14到流出流体出口15期间目标物的激活程度以及该目标物易聚集的最高聚集风险区域，进而通过该激活程度和最高聚集风险区域对当前泵参数进行优化，以降低泵内形成血栓的风险。
S330、根据所述流体流速和所述第一泵参数确定每个所述壁面网格区域中所述目标物的激活数量。
在本申请中，每个壁面网格区域中的剪切力越大，该壁面网格区域中被激活的目标物的数量就越多。医疗设备可预先存储剪切力大小与血小板激活数量的映射关系，进而通过计算目标流体在预设的流体流速下，目标流体从流入流体入口14到流出流体出口15期间每个壁面网格区域中血液受到的剪切力大小来计算所述壁面网格区域中血小板的激活数量。
可选的，所述根据所述流体流速和所述第一泵参数确定每个所述壁面网格区域中所述目标物的激活数量，包括：根据所述流体流速和所述第一泵参数确定每个所述壁面网格区域中所述目标流体受到的剪切力大小；根据所述剪切力大小计算每个所述壁面网格区域中所述目标物的激活数量。
其中，每个壁面网格区域中血液受到的剪切力大小可根据每个壁面网格区域的血液速度梯度计算得到。具体为：在预设的流体流速下，通过求解流体动力学的质量守恒方程和动量守恒方程，计算每个壁面网格区域没血液沿三个坐标轴方向的速度梯度。其中预设的流体流速在x轴、y轴和z轴上的流体流速分别为u、v、w，则流体流速u、v、w的速度梯度分别可表示为：流体流速u在x轴上的速度梯度du/dx、流体流速v在y轴上的速度梯度dv/dy、 流体流速w在z轴上的速度梯度dw/dz、流体流速u在y轴上的速度梯度 du/dy、 流体流速v在x轴上的速度梯度dv/dx、 流体流速u在z轴上的速度梯度du/dz、 流体流速w在x轴上的速度梯度dw/dx、 流体流速v在z轴上的速度梯度dv/dz、 流体流速w在y轴上的速度梯度dw/dy。然后根据这些速度梯度计算出每个壁面网格区域中血液受到的剪切力大小。
进一步地，壁面网格区域中的剪切力越大，该壁面网格区域中血小板的激活数量越多。本申请通过建立血小板的激活数量的流体力学的标量输运方程，通过求解该标量输运方程在预设条件下的值来计算壁面网格区域中血小板的激活数量。该预设条件可设置为能够引起血小板激活的剪切力阈值，即计算在达到血小板激活的剪切力阈值条件下的血小板的激活数量。
需要说明的是，本申请中求解流体力学的质量守恒方程与动量守恒方程、根据速度梯度计算剪切力大小的计算公式，以及求解标量输运方程可参照现有计算方法，在此不在赘述。
S340、根据所述目标物的激活数量从所述n个壁面网格区域中确定所述目标聚集风险区域。
其中，流体的停留时间也是评估泵内溶血风险的重要参数，当血液的停留时间较短，如不超过2ms时，壁面网格区域内的剪切力可能小于1000 Pa（1000Pa为剪切力会造成溶血的评估标准）对溶血的影响非常小。因此本申请对剪切力较高或流体停留时间较长的区域综合评估剪切力和停留时间，以精确评估泵内的溶血风险。
可选的，所述根据所述目标物的激活数量从所述n个壁面网格区域中确定所述目标聚集风险区域，包括：计算每个所述壁面网格区域的第一时长，所述第一时长为所述目标物在所述壁面网格区域内的停留时长；计算每个所述壁面网格区域的第一聚集程度，所述第一聚集程度为所述目标物的激活数量与所述第一时长的乘积；将所述第一聚集程度最大的所述壁面网格区域确定为所述目标聚集风险区域。
其中，第一时长为目标流体在从流体入口14到流体出口15期间目标物在壁面网格区域所停留的时间，第一时长可通过第一公式进行计算，该第一公式可表示为T=L/VT，其中L为壁面网格区域的长度，VT为根据壁面网格区域在x轴、y轴和z轴上的流体流速u，v，w三个速度分量求解的速度大小。L可表示为，/>、/>和/>分别为壁面网格区域在x轴、y轴和z轴上长度，VT可表示为/>。
进一步地，在计算出每个壁面网格区域内血小板的停留时间后，可综合评估每个壁面网格区域血小板的停留时间和剪切力大小造成的血小板的激活数量来评估泵内的溶血风险。被激活的血小板在泵内停留时间较长的区域会加重血小板的聚集而形成血栓，因此本申请计算每个壁面网格区域内血小板的聚集程度来评估每个壁面网格区域的溶血风险，该血小板的聚集程度可表示为血小板的激活数量与血小板的停留时间的乘积。然后将每个壁面网格区域的血小板的聚集程度进行到大的排序，血小板的聚集程度越大则表示该壁面网格区域形成血栓的风险越高，因此将血小板的聚集程度最大的壁面网格区域确定为目标聚集风险区域。
S350、根据所述目标物的激活数量和所述n个壁面网格区域确定所述激活程度。
本申请中的激活程度为血液从进入流体域到流出流体域期间被激活的血小板数量，其中被激活的血小板数量越多，该激活程度越大。从进入流体域到流出流体域期间被激活的血小板数量可通过在血液从流体入口14到全部流出流体出口15期间，流体出口15处被激活的血小板数量来表示。
可选的，所述根据所述目标物的激活数量和所述n个壁面网格区域确定所述激活程度，包括：从所述n个壁面网格区域中筛选出m个出口网格区域，所述出口网格区域为所述流体出口横截面处的壁面网格区域，所述m为小于n的正整数；将目标激活值确定为所述激活程度，所述目标激活值为所述m个出口网格区域中所述目标物的激活数量的平均值。
根据坐标位置从n个壁面网格区域中筛选出流体出口15横截面处的壁面网格区域，然后计算该流体出口15横截面处的壁面网格区域的血小板的激活数量的平均值，将该平均值作为泵内的整体血小板的激活程度。
S230、根据所述目标聚集风险区域优化所述第一泵参数，直至优化后的泵参数的所述激活程度小于所述第一泵参数的所述激活程度。
其中，所述第二聚集程度小于所述第一聚集程度，所述第二聚集程度为所述优化后的泵参数所对应的所述目标聚集风险区域的聚集程度。
其中所述第二聚集程度与所述第一聚集程度的比值小于第一阈值，且所述优化后的泵参数的所述激活程度与所述第一泵参数的所述激活程度的比值小于第二阈值。
在本申请中，在确定了目标聚集风险区域后，可对目标聚集风险区域进行优化。具体为根据目标聚集风险区域的坐标位置，确定该坐标位置对应的固定壁面，然后对该固体壁面的参数进行改进。再将改进后的泵参数按照上述方法计算其目标聚集风险区域的血小板的聚集程度以及血小板的激活程度，若改进后的泵参数对应的血小板的聚集程度以及血小板的激活程度均小于第一泵参数对应的血小板的聚集程度以及血小板的激活程度，则认为将改进后的泵参数确认为优化的泵参数；否则一直对泵参数进行改进，直至改进后的泵参数对应的血小板的聚集程度以及血小板的激活程度均小于第一泵参数对应的血小板的聚集程度以及血小板的激活程度。
示例的，若目标聚集风险区域的坐标位置处于引流锥113的锥面，则对泵参数的改进可以为将引流锥113的直径增加0.01mm，和/或增大引流锥113的锥面母线曲率；若目标聚集风险区域的坐标位置处于叶轮出口的表面，则对泵参数的改进可以为将叶轮出口宽度增加0.01mm，和/或将叶片出口角增加1度，等等。
可以看出，本申请提出了一种泵参数的优化方法，获取当前的第一泵参数，该第一泵参数包括泵的流体域壁面的一个或多个几何参数，流体域壁面为流体在泵内从流体入口到流体出口所流经的区域中的固体壁面；确定在第一泵参数下泵的目标聚集风险区域和激活程度，该激活程度用于指示泵内形成血栓的风险程度；根据目标聚集风险区域优化第一泵参数，直至优化后的泵参数的激活程度小于第一泵参数的激活程度。本申请通过确定当前泵参数下血栓形成风险最高的目标聚集风险区域，进而根据目标聚集风险区域对当前泵参数进行优化，使得优化后的泵参数的激活程度减小，进行减小流体域壁面中最高风险区域形成血栓的风险，提高用户安全。
上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，网络设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种泵参数的优化装置400的功能单元组成框图，该装置400应用于心室辅助装置100，所述装置400包括：获取单元410、确定单元420和优化单元430，其中，
所述获取单元410，用于获取当前的第一泵参数，所述第一泵参数包括所述泵的流体域壁面的一个或多个几何参数，所述流体域壁面为流体在所述泵内从所述流体入口到所述流体出口所流经的区域中的固体壁面；
所述确定单元420，用于确定在所述第一泵参数下所述泵的目标聚集风险区域和激活程度，所述激活程度用于指示所述泵内形成血栓的风险程度；
所述优化单元430，用于根据所述目标聚集风险区域优化所述第一泵参数，直至优化后的泵参数的所述激活程度小于所述第一泵参数的所述激活程度。
可选的，在确定在所述第一泵参数下所述泵的目标聚集风险区域和激活程度方面，所述确定单元420具体用于：将所述流体域壁面进行划分，得到n个壁面网格区域，所述n为大于1的正整数；获取目标流体输入所述流体入口的流体流速，所述目标流体包括目标物；根据所述流体流速和所述第一泵参数确定每个所述壁面网格区域中所述目标物的激活数量；根据所述目标物的激活数量从所述n个壁面网格区域中确定所述目标聚集风险区域；根据所述目标物的激活数量和所述n个壁面网格区域确定所述激活程度。
可选的，在根据所述目标物的激活数量和所述n个壁面网格区域确定所述激活程度方面，所述确定单元420具体用于：从所述n个壁面网格区域中筛选出m个出口网格区域，所述出口网格区域为所述流体出口横截面处的壁面网格区域，所述m为小于n的正整数；将目标激活值确定为所述激活程度，所述目标激活值为所述m个出口网格区域中所述目标物的激活数量的平均值。
可选的，所述激活程度越大，所述流体域壁面上形成血栓的风险程度越大。
可选的，在根据所述目标物的激活数量从所述n个壁面网格区域中确定所述目标聚集风险区域方面，所述确定单元420具体用于：计算每个所述壁面网格区域的第一时长，所述第一时长为所述目标物在所述壁面网格区域内的停留时长；计算每个所述壁面网格区域的第一聚集程度，所述第一聚集程度为所述目标物的激活数量与所述第一时长的乘积；将所述第一聚集程度最大的所述壁面网格区域确定为所述目标聚集风险区域。
可选的，在根据所述流体流速和所述第一泵参数确定每个所述壁面网格区域中所述目标物的激活数量方面，所述确定单元420具体用于：根据所述流体流速和所述第一泵参数确定每个所述壁面网格区域中所述目标流体受到的剪切力大小；根据所述剪切力大小计算每个所述壁面网格区域中所述目标物的激活数量。
可选的，所述第二聚集程度小于所述第一聚集程度，所述第二聚集程度为所述优化后的泵参数所对应的所述目标聚集风险区域的聚集程度。
可选的，所述第二聚集程度与所述第一聚集程度的比值小于第一阈值，且所述优化后的泵参数的所述激活程度与所述第一泵参数的所述激活程度的比值小于第二阈值。
应理解，这里的装置400以功能单元的形式体现。这里的术语“单元”可以指应用特有集成电路（application specific integrated circuit，ASIC）、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器（例如共享处理器、专有处理器或组处理器等）和存储器、合并逻辑电路和/或其它支持所描述的功能的合适组件。在一个可选例子中，本领域技术人员可以理解，装置400可以具体为上述实施例中的医疗设备，装置400可以用于执行上述方法实施例中与医疗设备对应的各个流程和/或步骤，为避免重复，在此不再赘述。
上述各个方案的装置400具有实现上述方法中医疗设备执行的相应步骤的功能；所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块；例如获取单元410可以由发送机替代、确定单元420和优化单元430可以由处理器代替，分别执行各个方法实施例中的收发操作以及相关的处理操作。
在本申请的实施例，装置400也可以是芯片或者芯片系统，例如：片上系统（systemon chip，SoC）。对应的，收发单元可以是该芯片的收发电路，在此不做限定。
请参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种医疗设备的结构示意图，该医疗设备包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个通信接口，以及一个或多个程序；所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述一个或多个处理器执行。
上述程序包括用于执行以下步骤的指令：
获取当前的第一泵参数，所述第一泵参数包括所述泵的流体域壁面的一个或多个几何参数，所述流体域壁面为流体在所述泵内从所述流体入口到所述流体出口所流经的区域中的固体壁面；
确定在所述第一泵参数下所述泵的目标聚集风险区域和激活程度，所述激活程度用于指示所述泵内形成血栓的风险程度；
根据所述目标聚集风险区域优化所述第一泵参数，直至优化后的泵参数的所述激活程度小于所述第一泵参数的所述激活程度。
其中，上述方法实施例涉及的各场景的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
应理解，上述存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
在本申请实施例中，上述装置的处理器可以是中央处理单元（CentralProcessing Unit，CPU），该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
应理解，本申请实施例中涉及的“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项（个），可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。
以及，除非有相反的说明，本申请实施例提及“第一”、“第二”等序数词是用于对多个对象进行区分，不用于限定多个对象的顺序、时序、优先级或者重要程度。例如，第一信息和第二信息，只是为了区分不同的信息，而并不是表示这两种信息的内容、优先级、发送顺序或者重要程度等的不同。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器执行存储器中的指令，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者TRP等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (11)
1.一种泵参数的优化方法，其特征在于，应用于泵，所述泵包括壳体和设置在所述壳体内的叶轮，所述壳体上设置有流体入口和流体出口，所述叶轮具有供流体流动的流道；所述方法包括：
获取当前的第一泵参数，所述第一泵参数包括所述泵的流体域壁面的一个或多个几何参数，所述流体域壁面包括流体从所述流道流经所述流体出口的主流道的区域固体壁面、以及从所述叶轮与所述壳体之间的间隙回流到所述流道的二次流道的区域固体壁面；
将所述流体域壁面进行划分，得到n个壁面网格区域，所述n为大于1的正整数；
确定所述n个壁面网格区域在所述第一泵参数下的目标聚集风险区域和激活程度，所述激活程度用于指示所述泵内形成血栓的风险程度，所述目标聚集风险区域为目标物聚集程度最大的壁面网格区域；
优化所述目标聚集风险区域对应的所述第一泵参数，直至优化后的泵参数的所述激活程度小于所述第一泵参数的所述激活程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述n个壁面网格区域在所述第一泵参数下的目标聚集风险区域和激活程度，包括：
获取目标流体输入所述流体入口的流体流速，所述目标流体包括所述目标物；
根据所述流体流速和所述第一泵参数确定每个所述壁面网格区域中所述目标物的激活数量；
根据所述目标物的激活数量从所述n个壁面网格区域中确定所述目标聚集风险区域；
根据所述目标物的激活数量和所述n个壁面网格区域确定所述激活程度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标物的激活数量和所述n个壁面网格区域确定所述激活程度，包括：
从所述n个壁面网格区域中筛选出m个出口网格区域，所述出口网格区域为所述流体出口横截面处的壁面网格区域，所述m为小于n的正整数；
将目标激活值确定为所述激活程度，所述目标激活值为所述m个出口网格区域中所述目标物的激活数量的平均值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述激活程度越大，所述流体域壁面上形成血栓的风险程度越大。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标物的激活数量从所述n个壁面网格区域中确定所述目标聚集风险区域，包括：
计算每个所述壁面网格区域的第一时长，所述第一时长为所述目标物在所述壁面网格区域内的停留时长；
计算每个所述壁面网格区域的第一聚集程度，所述第一聚集程度为所述目标物的激活数量与所述第一时长的乘积；
将所述第一聚集程度最大的所述壁面网格区域确定为所述目标聚集风险区域。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述流体流速和所述第一泵参数确定每个所述壁面网格区域中所述目标物的激活数量，包括：
根据所述流体流速和所述第一泵参数确定每个所述壁面网格区域中所述目标流体受到的剪切力大小；
根据所述剪切力大小计算每个所述壁面网格区域中所述目标物的激活数量。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，第二聚集程度小于所述第一聚集程度，所述第二聚集程度为所述优化后的泵参数所对应的所述目标聚集风险区域的聚集程度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二聚集程度与所述第一聚集程度的比值小于第一阈值，且所述优化后的泵参数的所述激活程度与所述第一泵参数的所述激活程度的比值小于第二阈值。
9.一种泵参数的优化装置，其特征在于，应用于泵，所述泵包括壳体和设置在所述壳体内的叶轮，所述壳体上设置有流体入口和流体出口，所述叶轮具有供流体流动的流道；所述装置包括：
获取单元，用于获取当前的第一泵参数，所述第一泵参数包括所述泵的流体域壁面的一个或多个几何参数，所述流体域壁面包括流体从所述流道流经所述流体出口的主流道的区域固体壁面、以及从所述叶轮与所述壳体之间的间隙回流到所述流道的二次流道的区域固体壁面；
确定单元，用于将所述流体域壁面进行划分，得到n个壁面网格区域，所述n为大于1的正整数；确定所述n个壁面网格区域在所述第一泵参数下的目标聚集风险区域和激活程度，所述激活程度用于指示所述泵内形成血栓的风险程度，所述目标聚集风险区域为目标物聚集程度最大的壁面网格区域；
优化单元，用于优化所述目标聚集风险区域对应的所述第一泵参数，直至优化后的泵参数的所述激活程度小于所述第一泵参数的所述激活程度。
10.一种医疗设备，其特征在于，包括处理器、存储器和通信接口，所述存储器存储有一个或多个程序，并且所述一个或多个程序由所述处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1-8任一项所述的方法中的步骤的指令。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-8任一项所述的方法的步骤。
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