目的 脑血管的小动脉和微动脉血管，承担了向给定组织的所有部位有效供血的关键任务。但是由于直径较小(1 mm>直径>100μm),通常在CT血管造影(CT angiography, CTA)图像中不易被分辨，且其几何信息难以通过三维重建获得，导致小尺寸的脑血流数值模拟难以进行。本研究开发了一种基于多约束条件的血管生成算法。方法 基于血管分叉模型、标度律、能量损失最小原则、空间位置及分叉角规则，分别对脑血管的生理、几何和空间进行约束，从而建立脑血管生成算法，然后将血管生成的结果分别与临床解剖统计数据和基于高分辨率CTA三维重建测量数据进行对比，来验证脑血管生成算法的准确性。结果 生成的脑血管模型与真实脑血管模型在结构外观和形态计量参数方面都显示出良好的一致性。血管生成数据与临床解剖统计数据直径和长度误差的平均值分别为0.10±1.96SD(95%CI:-0.10,-0.30)(mm)和0.10±1.96SD(95%CI:-4.6,-4.7)(mm);血管生成数据与三维重建测量数据直径和长度误差的平均值分别为-0.07±1.96SD(95%CI:-0.34,-0.47)(mm)和0.7±1.96SD(95%CI:-5.2,-6.6)(mm),且其相关性系数均大于0.7,表明两组数据之间具有较强的相关性。结论 本研究提出的血管生成算法为小尺寸的脑血流数值模拟提供重要的支撑，为全脑血流动力学研究提供可靠的基础，具有潜在的临床应用价值。