冠狀動脈狹窄數(shù)字模型建立及計算流體力學分析的開題報告

冠狀動脈狹窄數(shù)字模型建立及計算流體力學分析的開題報告題目：冠狀動脈狹窄數(shù)字模型建立及計算流體力學分析一、研究背景和意義冠心病是一種常見的心血管疾病，是由冠狀動脈狹窄或阻塞引起的心肌缺血和心肌梗死。隨著生活方式的改變和老齡化人口的增加，冠心病的發(fā)病率正在逐年上升。因此，研究冠狀動脈狹窄的病理機制對于解決冠心病的防治具有重要的現(xiàn)實意義。近年來，計算流體力學（ComputationalFluidDynamics,CFD）技術(shù)被廣泛應用于血液流動和心血管疾病的數(shù)值模擬研究中。通過建立血管模型和計算流體動力學方程，可以研究血管內(nèi)部的血液流動規(guī)律、壓力分布、應力狀態(tài)等物理量。在冠狀動脈狹窄的研究中，計算流體力學技術(shù)可以揭示狹窄部位的血流速度、渦流、剪應力等生物物理學參數(shù)，進而探究它們與冠心病的發(fā)病機制之間的關(guān)系。二、研究內(nèi)容和方法本研究旨在建立冠狀動脈狹窄數(shù)字模型，并通過計算流體力學分析研究其血流動力學特性。具體研究內(nèi)容如下：1.冠狀動脈狹窄數(shù)字模型建立：以CT或MRI掃描數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，使用醫(yī)學圖像處理軟件和三維建模軟件建立冠狀動脈數(shù)字模型，并進行網(wǎng)格劃分。2.數(shù)值模擬計算：采用計算流體力學（CFD）方法，使用商業(yè)CFD軟件（如ANSYSFluent、OpenFoam等）對冠狀動脈血流進行模擬計算，獲得狹窄部位的血流速度、壓力、剪應力等相關(guān)參數(shù)。3.數(shù)據(jù)分析和結(jié)果呈現(xiàn)：通過數(shù)據(jù)分析和結(jié)果呈現(xiàn)，研究冠狀動脈狹窄部位的血流動力學特性，并探究血流動力學特性與冠心病發(fā)病機制之間的關(guān)系。三、預期成果和意義預計本研究將獲得以下成果：1.建立冠狀動脈狹窄數(shù)字模型，模擬狹窄部位的血流動力學特性。2.分析狹窄部位的血流動力學特性與冠心病發(fā)病機制之間的關(guān)系，揭示發(fā)病機制的新認識。3.為探索冠心病的防治提供新思路和理論支持。四、研究進度安排本研究的進度安排如下：1.文獻綜述：2周2.冠狀動脈數(shù)字模型建立：4周3.數(shù)值模擬計算：6周4.數(shù)據(jù)分析和結(jié)果呈現(xiàn)：4周5.論文撰寫和完善：6周總計24周。五、參考文獻[1]SteinPD,WillisIIIPW,DeMetsDL.Clinical,angiographic,andhemodynamicfindingsinpatientswithunstableangina.JournaloftheAmericanCollegeofCardiology,1983,2(1):269-275.[2]JohnstonBM,JohnstonPR,CorneyS,KilpatrickD.Non-Newtonianbloodflowinhumanrightcoronaryarteries:steadystatesimulations.JournalofBiomechanics,2004,37(5):709-720.[3]TaylorCA,FonteTA,MinJK.Computationalfluiddynamicsappliedtocardiaccomputedtomographyfornoninvasivequantificationoffractionalflowreserve:scientificbasis.JournaloftheAmericanCollegeofCardiology,2013,61(22):2233-2241.[4]StonePH,SaitoS,TakahashiS,etal.Predictionofprogressionofcoronaryarterydiseaseandclinicaloutcomesusingvascularprofilingofendothelialshearstressand