先天性心脏病肺循环计算机模拟血流动力学研究

随着计算机技术的高速发展，计算机模拟血流动力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）模拟人体血流动力学的研究取得了巨大的进展。依据核磁共振提供的临床数据，通过流体力学知识和计算机强大的处理能力，医生在体外可以观测血液在血管内流动的场景和轨迹，并得到病变位置全三维的血流压力、阻力、能量损失及其分布，为更直观的研究疾病和手术的血流动力学改变以及开展虚拟仿真手术开辟了全新的领域。. 本研究在前一次国家自然基金资助研究的基础上，以临床需要行心导管检查的先天性心脏病（先心病）患儿为研究对象，建立符合患儿肺循环个体解剖数据和生理功能数据的CFD模型，获取肺循环血流压力、速度、剪切应力、阻力等参数，并和通过心导管和体外实验台模拟实验获取的肺循环血流动力学信息以相验证，来探讨先心病肺循环CFD模型的正确性和精确性，并初步建立基于CFD技术的肺循环血流动力学临床标准。

随着计算机技术的高速发展，计算机模拟血流动力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）模拟人体血流动力学的研究取得了巨大的进展。依据核磁共振提供的临床数据，通过流体力学知识和计算机强大的处理能力，医生在体外可以观测血液在血管内流动的场景和轨迹，并得到病变位置全三维的血流压力、阻力、能量损失及其分布，为更直观的研究疾病和手术的血流动力学改变以及开展虚拟仿真手术开辟了全新的领域。. 本研究在国家自然基金资助下，以先天性心脏病(先心病）患儿为研究对象，建立符合患儿肺循环个体解剖数据和生理功能数据的CFD 模型，获取肺循环血流压力、速度、剪切应力、阻力等参数，通过改变血流状态，模拟运动时血流量，观测肺血流分配情况，估算肺动脉阻力变化情况，反馈调整多孔介质模型，确立血流控制参数，并和体外实验台模拟实验获取的肺循环血流动力学信息以相验证，来探讨先心病肺循环CFD 模型的正确性和精确性，并初步建立基于CFD 技术的肺循环血流动力学临床标准。. 在此基础上，我们选取先心病治疗的难度Fontan手术，开展Fontan术后肺循环CFD的研究，比较了五类Fontan手术肺循环血流动力学的差异，从中寻找优化和改良的肺循环的外科策略。同时，我们也开展基于CFD技术的Fontan虚拟手术，在心血管虚拟手术研究领域进行有益的探索。