冠狀動(dòng)脈狹窄數(shù)字模型建立及計(jì)算流體力學(xué)分析的中期報(bào)告

冠狀動(dòng)脈狹窄數(shù)字模型建立及計(jì)算流體力學(xué)分析的中期報(bào)告【摘要】本文介紹了冠狀動(dòng)脈狹窄數(shù)字模型建立及計(jì)算流體力學(xué)分析的中期進(jìn)展情況。針對(duì)冠狀動(dòng)脈狹窄的特點(diǎn)，利用醫(yī)學(xué)影像技術(shù)獲取患者冠狀動(dòng)脈三維數(shù)字模型，并基于計(jì)算流體力學(xué)理論進(jìn)行數(shù)值模擬分析。通過模擬血流的流動(dòng)狀態(tài)、壓力分布等參數(shù)，探究冠狀動(dòng)脈狹窄的成因和發(fā)展規(guī)律，并為臨床治療提供參考?！娟P(guān)鍵詞】冠狀動(dòng)脈狹窄；數(shù)字模型；計(jì)算流體力學(xué)；血流動(dòng)力學(xué)【Abstract】Thispaperintroducesthemid-termprogressofthedigitalmodelestablishmentandcomputationalfluiddynamicsanalysisofcoronaryarterystenosis.Basedonthecharacteristicsofcoronaryarterystenosis,thethree-dimensionaldigitalmodelofcoronaryarteriesisobtainedusingmedicalimagingtechnology,andnumericalsimulationanalysisisconductedbasedoncomputationalfluiddynamicstheory.Bysimulatingtheflowstateofbloodflow,pressuredistributionandotherparameters,theetiologyanddevelopmentlawofcoronaryarterystenosisareexplored,providingreferenceforclinicaltreatment.【Keywords】coronaryarterystenosis；digitalmodel；computationalfluiddynamics；hemodynamics【正文】一、研究背景與意義冠心病是危及人類健康的一種心血管疾病，隨著現(xiàn)代生活方式的改變和人口老齡化趨勢(shì)，其發(fā)病率不斷上升。狹窄是冠狀動(dòng)脈疾病的主要表現(xiàn)之一，可導(dǎo)致缺血、心肌梗死等嚴(yán)重后果。因此，了解冠狀動(dòng)脈狹窄的成因和發(fā)展規(guī)律，對(duì)其早期診斷和治療具有重要意義。計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)是一種利用數(shù)值模擬方法研究流體運(yùn)動(dòng)的有效手段，能夠在不同尺度和復(fù)雜程度的流體介質(zhì)中模擬流場(chǎng)、壓力場(chǎng)和熱場(chǎng)等動(dòng)態(tài)特性，為冠狀動(dòng)脈狹窄的研究和治療提供了新的途徑。因此，本研究旨在建立冠狀動(dòng)脈狹窄的數(shù)字模型，并利用計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行分析，探究其血流動(dòng)力學(xué)特性，為冠心病的診斷和治療提供新的參考。二、研究方法與步驟1.采集病例數(shù)據(jù)選擇符合入選標(biāo)準(zhǔn)的冠心病患者，經(jīng)過相關(guān)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)檢查（如計(jì)算機(jī)斷層掃描、磁共振成像等），獲取其冠狀動(dòng)脈三維數(shù)字模型。2.數(shù)字模型建立利用醫(yī)學(xué)圖像分析軟件、三維重建軟件等工具，對(duì)采集到的冠狀動(dòng)脈影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和重建，得到三維數(shù)字模型。模型應(yīng)包含冠狀動(dòng)脈全長(zhǎng)、狹窄部位等重要區(qū)域。3.計(jì)算流體力學(xué)分析利用計(jì)算流體力學(xué)軟件（如Fluent、OpenFOAM等）對(duì)冠狀動(dòng)脈數(shù)字模型進(jìn)行數(shù)值模擬。設(shè)置模擬參數(shù)，包括邊界條件、材料屬性、流體介質(zhì)參數(shù)等，并采用Turbulence模型模擬血流的湍流流動(dòng)狀態(tài)。模擬過程中，記錄血流速度、流量、壓力等參數(shù)。4.結(jié)果分析根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)分析結(jié)果，繪制血流速度、壓力分布等圖表，對(duì)冠狀動(dòng)脈狹窄的成因和發(fā)展規(guī)律進(jìn)行研究和分析。三、研究進(jìn)展與結(jié)果本研究目前已完成冠狀動(dòng)脈三維數(shù)字模型的建立，通過計(jì)算流體力學(xué)分析了模型中的血流動(dòng)力學(xué)特性。結(jié)果表明，冠狀動(dòng)脈狹窄病變部位的血流速度顯著降低，壓力分布不均，嚴(yán)重影響正常血流的通暢程度和動(dòng)力學(xué)特性。同時(shí)，計(jì)算流體力學(xué)分析還揭示了冠狀動(dòng)脈狹窄的形成和發(fā)展機(jī)制，為臨床治療提供了新的參考。四、研究展望本研究將繼續(xù)探究冠狀動(dòng)脈