血管壁力學(xué)性能研究及其計(jì)算機(jī)仿真的開(kāi)題報(bào)告

血管壁力學(xué)性能研究及其計(jì)算機(jī)仿真的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)步和社會(huì)的飛速發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注疾病的預(yù)防和治療。心血管疾病是當(dāng)今世界上最常見(jiàn)的疾病之一，而病變的血管壁力學(xué)性能是該疾病的一個(gè)重要研究點(diǎn)。因此，在探索血管壁力學(xué)性能及其影響因素方面的研究具有極其重要的意義。二、研究目的與意義本研究的目的是針對(duì)血管壁力學(xué)性能分析方法的不足，提出一種新的研究方法，即計(jì)算機(jī)仿真的方法，對(duì)血管壁力學(xué)性能進(jìn)行分析。另外，本研究將對(duì)血管壁組織的結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行分析，以此增加對(duì)血管壁的認(rèn)識(shí)。本研究的意義在于：首先，通過(guò)該研究能夠揭示血管壁的力學(xué)性能，了解各項(xiàng)參數(shù)的變化情況，并獲取控制這些參數(shù)的方法，以達(dá)到預(yù)防和治療心血管疾病的目的。其次，利用計(jì)算機(jī)模擬方法對(duì)血管壁進(jìn)行仿真研究，可以提高研究效率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并大大減少實(shí)驗(yàn)成本。三、研究?jī)?nèi)容本研究的主要內(nèi)容包括兩個(gè)方面：1.血管壁力學(xué)性能的研究。本研究將通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)不同種類(lèi)、不同年齡的動(dòng)物血管進(jìn)行采樣和處理，研究其力學(xué)性能。在此基礎(chǔ)上，研究不同因素對(duì)血管壁力學(xué)性能的影響，如遠(yuǎn)心壓力、心肌缺血等。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)，建立血管壁力學(xué)性能的分析方法。2.計(jì)算機(jī)仿真的研究。利用已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及建立的研究方法，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對(duì)血管壁的力學(xué)性能進(jìn)行仿真研究。通過(guò)仿真數(shù)據(jù)的比對(duì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，取得更加準(zhǔn)確和可靠的分析結(jié)果。四、計(jì)劃與進(jìn)度本研究的計(jì)劃周期為兩年，大致進(jìn)度如下：第一年：對(duì)不同種類(lèi)、不同年齡的動(dòng)物血管進(jìn)行采樣和處理，研究其力學(xué)性能，并建立血管壁力學(xué)性能的分析方法；同時(shí)開(kāi)發(fā)并優(yōu)化計(jì)算機(jī)仿真模型。第二年：利用已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和建立的仿真模型，進(jìn)行力學(xué)性能仿真研究，并把仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。同時(shí)進(jìn)行結(jié)果分析和結(jié)果展示。五、預(yù)期結(jié)果通過(guò)本研究，預(yù)期可以取得如下結(jié)果：1.建立一套較為完整機(jī)制的血管壁力學(xué)性能分析方法。2.發(fā)現(xiàn)一些對(duì)血管壁力學(xué)性能影響較大的因素和增加了對(duì)血管壁結(jié)構(gòu)和組成的認(rèn)識(shí)。3.發(fā)現(xiàn)模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的關(guān)系，從而可以預(yù)測(cè)未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并給研究提供更多思路和切入點(diǎn)。4.對(duì)預(yù)防和治療心血管疾病提供一定的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。六、研究難點(diǎn)本研究的主要難點(diǎn)在于：血管壁的力學(xué)特性復(fù)雜，因素眾多；血管受到機(jī)械力的影響，極易受到其他因素的影響，例如生理學(xué)、病理學(xué)等。同時(shí)，計(jì)算機(jī)模擬需要大量的算力、模型和數(shù)據(jù)。因此，研究人員需要具備廣泛的知識(shí)和技能，包括生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)、力學(xué)、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)和技能。七、參考文獻(xiàn)1.McMichaelJ,etal.Acriticalreviewofanalyticalmethodsusedinthemechanicalcharacterisationofvasculartissues.JRSocInterface.2017;14(136):20170233.2.MichlerC,etal.Computationalmodellingofstenoticflowanditseffectsonvascularbiology.JMechBehavBiomedMater.2019;98:171-190.3.WangS,etal.Non-invasiveultrasoundelastographyofbloodvesselwallswi