基于解剖结构的人体内物质流场的计算模型和模拟

发展对人体信息整合的物理学、生物学和数学模型，挖掘其中隐含的规律性，是全面掌握和有效利用人体信息的基础。研究物质流场的计算模型和模拟方法是人体信息整合研究中的一个重要基本问题。本课题针对当前医学中几个急需解决的重要问题，利用具有精细解剖学信息的可视人数据集，建立能够模拟人体物质循环代谢规律的生理功能等效的数字化人体模型。主要研究内容是建立形态与功能统一的、以血液循环系统为主干线的体内物质流场的计算模型和可视化动态模拟方法，包括：基于功能影象的全身循环和代谢功能信息的检测与提取方法；基于真实解剖形态的功能与解剖信息的融合；分布式多级循环和代谢功能的数学描述、计算模型与模拟算法；以血液循环为总线的人体整体水平上的物质流场模拟方法；主要调控机制的模型与耦合；体内几种重要物质转运与代谢的形态与功能合体的可视化动态模拟；模拟结果的实验验证。