针对现有的轴流式血泵存在一定的结构缺陷,导致性能不足和血液相容性差等问题,提出以一种泵机一体化的轴流式血泵为研究对象,利用计算流体力学方法,对其几何结构进行优化改进.同时研究不同运行参数对该血泵性能的影响,并与实验的数据进行比较,确定最佳的运行参数.本研究对该血泵的流场特性进行全面的分析,进一步揭示其内部的流动规律,并采用DPM方法模拟血液中红细胞的流动行为及其受剪切应力的情况,完成对该血泵的血液相容性的评估.研究表明,新型的血泵在扬程方面表现出良好的性能.在转速为9000 r/min、流量为6.24 L/min的最佳工况下,血泵的扬程比原结构提升16%,效率达到25%,能够满足大部分人的生理需求.此外血泵内大部分区域的压力梯度和速度梯度都比较均匀,内部流场情况比较稳定,能够有效避免溶血现象的发生.本研究优化改进的血泵能在确保高性能和良好的流场特性的同时具备较好的血液相容性,可为轴流式血泵的结构优化和改进提供重要的参考依据.

目的:探讨神经内镜第三脑室底造瘘术(ETV)治疗Chiari畸形Ⅰ型(CMⅠ)合并脑积水的疗效及作用机制。方法:回顾性分析2013年7月至2022年7月在解放军东部战区总医院神经外科接受ETV治疗的23例CMⅠ合并脑积水患者的临床资料。根据术后症状改善程度和影像学测量结果，评估ETV的临床疗效。5例患者采用4D flow MRI评价ETV手术前、后枕骨大孔平面和颈1(C 1)平面脑脊液(CSF)流体动力学指标的变化。采用单模型有限元仿真分析方法判断模拟ETV手术前、后CSF压力变化对小脑扁桃体变形程度的影响，以验证"浴缸塞"假说。 结果:23例患者的ETV手术均顺利完成，术后CSF电影显示第三脑室底造瘘口CSF流动顺畅。患者的临床症状均有不同程度的缓解。术后脑膜炎2例。23例患者的随访时间为(13.7±10.1)个月。术后6个月患者的小脑扁桃体下疝距离、侧脑室Evan指数、第三脑室横径以及第四脑室矢状径均较术前下降(均 P<0.05)。ETV治疗的有效率达91.3%(21/23)；合并脊髓空洞的患者中，2例脊髓空洞完全消失，3例明显缩小，其余7例基本稳定。4D flow MRI检查结果显示，与术前比较，术后CSF通过枕骨大孔平面的峰值流速、平均流速及流量的差异均无统计学意义(均 P>0.05)，术后CSF通过C 1平面的峰值流速及流量均下降(均 P<0.05)。单模型有限元仿真分析显示，模拟ETV术后，第三脑室、导水管出口、第四脑室的流速明显下降；形变分析发现，小脑下缘向上位移2.9 mm。 结论:ETV治疗CMⅠ合并脑积水安全、有效，其流体动力学改变支持"浴缸塞"假说。

目的:基于网络药理学及分子对接技术探讨复元醒脑汤治疗脑梗死的作用机制。方法:利用TCMSP、中医药综合数据库（TCMID）、有机小分子生物活性数据库（PubChem）、Uniprot及Swiss Target Prediction数据库对复元醒脑汤的药物活性成分及作用靶点进行筛选，应用GeneCards、OMIM、TTD、DrugBank和PharmGKB数据库筛选脑梗死疾病靶点，将复元醒脑汤中药物靶基因与脑梗死疾病靶基因相交集，将交集靶点导入Cytoscape 3.8.2软件构建成分-靶点网络，使用STRING数据库及Cytoscape 3.8.2软件构建PPI网络，筛选核心靶点。对复元醒脑汤-脑梗死疾病共同靶点基因进行GO功能富集及KEGG通路富集分析，得出相关信号通路，运用AutoDock与Pymol软件对预测靶标与其对应的成分进行分子对接。结果:得到复元醒脑汤治疗脑梗死的有效成分80个，复元醒脑汤-脑梗死共同靶点214个，核心靶点MAPK1、RELA、TP53、JUN、AKT1、HSP90AA1等与脑梗死疾病的关键靶点相互关联，参与调控对药物的反应、对脂多糖的反应、对含氧量的反应等生物过程，细胞组成涉及膜筏、膜微区、神经元胞体等；分子功能主要集中于核受体活性、配体激活转录因子活性、DNA-结合转录因子结合等；并涉及脂质和动脉粥样硬化、化学致癌-受体激活、流体剪切应力和动脉粥样硬化等信号通路；分子对接显示，槲皮素与HSP90AA1（-9.4 kJ/mol）、山柰酚与HSP90AA1（-9.4 kJ/mol）、异鼠李素与HSP90AA1（-9.1 kJ/mol）、槲皮素与JUN（-8.6 kJ/mol）具有较好的结合活性。结论:复元醒脑汤通过调控血管内皮功能、促进血液循环、修复及改善神经功能、保护血脑屏障、减少细胞凋亡及调节免疫和炎症反应等机制防治脑梗死。

计算流体力学是一种利用计算机数值模拟和图像结果对流体流动、热传导等相关物理现象进行系统分析的学科，可用于研究鼻腔气流的变化，应用于患者术前诊断及术后评估。鼻中隔偏曲是由于鼻中隔整体或局部的结构发生改变所导致，是鼻气道阻塞的常见原因，会引发鼻塞、头痛等症状，严重影响患者的生活质量。本文基于计算流体力学方法，针对鼻中隔偏曲患者术前术后的气流动力学变化进行综述。

目的：:建立房水流动及虹膜变形的数学模型，定量分析因瞳孔阻滞造成前后房压差所引发的闭角型青光眼发病机制。方法：:数值模拟研究。研究正常虹膜形状（虹膜-晶状体间隙为30 μm）和瞳孔几乎后粘连（虹膜-晶状体间隙为5 μm、2 μm）下的房水流动及虹膜变形，利用计算流体动力学数值求解房水流动，并基于单向流固耦合技术进行虹膜在流场作用力下变形的有限元分析。结果：:30 μm的正常虹膜-晶状体间隙前后房的压力几乎相等；对于5 μm和2 μm的虹膜-晶状体间隙，后房比前房压力分别高31 Pa和815 Pa。利用乘幂函数对前后房压差与虹膜-晶状体间隙之间的关系进行拟合，发现当该间隙小于3 μm后，前后房压差将异速增加形成显著虹膜膨隆，导致虹膜表面与角膜接触，引发房角关闭。结论：:从生物力学的角度分析虹膜膨隆与房水流动的相互作用特征，能进一步定量揭示原发性闭角型青光眼瞳孔阻滞发病机制。

目的:研究新型冠状病毒肺炎重症患者远端气道内黏液粘度和表面张力变化对气道开放压力和黏液吸引压力的影响。方法:借助于气道开放的流体动力学模型，预测了气道内充满各种不同粘度和表面张力的黏液时，开启8～14级气道所需的压力以及黏液清除所需的吸引压力。结果:气道开放计算模型表明，当气道黏液具有类似药用甘油室温下的粘度或者呈现花生酱样的流变学特性时，气道开启压力可高达40～50 cmH 2O(1 cmH 2O＝0.098 kPa)；根据黏液粘度和表面张力的不同，吸痰所需的负压高达20 kPa以上，很有可能引起远端气道的关闭。 结论:在一部分新型冠状病毒肺炎重症患者中，由于远端气道高粘度分泌物的存在，限制气道平台压≤30 cmH 2O，故不能保证这些气道的有效开放，且这些高粘度的分泌物很难用纤维支气管镜吸引清除。

目的:基于网络药理学和分子对接技术预测当归补血汤抗心肌缺血再灌注损伤和缺血性卒中“异病同治”的作用机制。方法:检索TCMSP和文献资料，筛选当归补血汤活性成分和靶点；使用OMIM、GeneCards数据库检索心肌缺血再灌注损伤和缺血性卒中对应靶点；利用韦恩图获取当归补血汤与疾病的交集靶点，通过Cytoscape 3.7.1软件和STRING数据库构建“中药-成分-疾病共同靶点”网络和PPI网络；借助DAVID数据库进行GO功能富集和KEGG通路富集分析，结合Bio GPS数据库获取关键靶点组织分布信息；运用分子对接技术进行验证。结果:获取当归补血汤活性成分21个，有效靶点181个，与疾病交集靶点93个。其核心成分有槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇、芒柄花黄素、异鼠李素，关键靶点为AKT1、TNF、IL6、IL-1β、VEGFA。富集结果显示，主要作用通路为流体剪切力与动脉粥样硬化、脂质与动脉硬化、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路，核心靶点大多分布于髓细胞、树突状细胞、平滑肌、前列腺、甲状腺等组织。分子对接验证结果显示，芒柄花黄素与IL-1β结合效果较好，槲皮素分别与IL-1β和TNF紧密结合，异鼠李素与IL-1β结合效果较优。结论:当归补血汤通过血流动力学、脂质代谢、炎症反应、氧化应激、免疫反应、细胞凋亡等多个环节抗心肌缺血再灌注损伤和缺血性卒中，发挥“异病同治”的作用。

目的:探讨基于计算流体力学的门静脉压力(PVP)测定及其在原发性肝癌术前规划中的临床价值。方法:收集2020年1月至2021年4月汕头大学医学院附属粤北人民医院16例肝癌患者，肝脏CT数据导入3D-Doctor 4.0软件重建肝脏(包括门静脉)3D模型，利用Ansys19.0软件模拟计算PVP，与手术或介入时测定的实际PVP比较，采用 t检验比较PVP实际值与PVP模拟值，两者相关性分析采用Pearson检验；按照手术规划计算剩余肝体积；剩余肝体积(FLR)结合模拟PVP确定肝癌治疗方案。 结果:16例患者术前或介入前PVP模拟值为(22.2±9.2) cmH 2O，实际PVP为(20.9±8.4) cmH 2O，差异无统计学意义( t＝0.419， P>0.05)；PVP模拟值与PVP实际值呈正相关( r＝0.965， P<0.01)；结合剩余肝体积和模拟PVP，14例接受肝癌切除手术，2例接受末梢门静脉栓塞(TBPVE)联合经皮肝动脉化疗栓塞术(TACE)治疗。 结论:基于计算流体力学模拟的PVP水平反映实际PVP水平，结合剩余肝体积可指导肝癌治疗方式选择。

目的:探究测量位点对CT瞬时无波比值（iFR CT）诊断冠状动脉缺血特异性狭窄准确度的影响。 方法:回顾性收集2009年2月至2018年5月在东部战区总医院放射诊断科行冠状动脉CT血管成像（CCTA）检查并接受有创性血流储备分数（FFR）检查的44例患者的资料，其中男27例，女17例，年龄40~83（59.3±9.3）岁。基于CCTA图像通过流体力学模拟计算不同位点（狭窄处、狭窄处下游近端、狭窄处下游2 cm、狭窄处下游3 cm、狭窄处下游4 cm）的iFR CT值。以有创性FFR≤0.80作为诊断冠状动脉缺血特异性狭窄的金标准，采用受试者工作特征（ROC）曲线分析不同测量位点iFR CT的诊断性能。采用Bland-Altman图和Spearman相关系数分析iFR CT与FFR间的相关性，采用组内相关系数（ICC）检验iFR CT观察者内和观察者间的一致性。 结果:狭窄处下游近端（最狭窄处下游约1 cm）iFR CT值诊断冠状动脉缺血特异性狭窄的性能优于其他测量位点，其阈值、曲线下面积、敏感度、特异度、准确度分别为0.91、0.87（95% CI：0.76~0.96）、82%（95% CI：48%~97%）、76%（95% CI：57%~88%）、77%（95% CI：63%~87%）。Bland-Altman分析结果显示狭窄处下游近端iFR CT与FFR之间的差异均值为0.07［95%一致限（ LOA）：0.06~0.09］， r= 0.53（ P<0.001）。狭窄处下游近端观察者内ICC为0.92（95% CI：0.85~0.95）， r=0.85（ P<0.001）；观察者间ICC为0.85（95% CI：0.60~0.94）， r=0.75（ P<0.001）。 结论:以有创性FFR值为金标准，iFR CT对冠状动脉缺血特异性狭窄具有较好的诊断性能，最佳测量位点为狭窄处下游近端。

目的:通过将左心耳3D模型置于体外动态流体中模拟左心耳封堵操作，评估术前模拟操作的准确性及应用价值。方法:回顾性分析2014年6月至2016年12月于武汉大学人民医院接受经导管左心耳封堵术的21例心房颤动患者的术前二维及三维经食管超声心动图(two/three-dimensional transesophagel echocardiography，2D/3D-TEE)图像，3D打印获取三种材料的左心耳模型，即硅胶－水凝胶左心耳模型、硅胶左心耳模型、Tangoplus左心耳模型，进行仿真度评估后置于体外动态流体系统中，模拟封堵操作并预测封堵器型号，分析其与术中最终使用的封堵器固定盘的相关性。根据21例患者术中2D/3D-TEE监测结果，获取封堵器压缩比，观察封堵器残余漏。再次将21例患者的左心耳模型置于体外动态流体中，使用与术中相同型号的封堵器模拟封堵操作，测量封堵器压缩比，观察封堵器残余漏，并与术中测值进行对比及相关性分析。结果:硅胶－水凝胶左心耳模型仿真度评分高于硅胶左心耳模型及Tangoplus左心耳模型。基于硅胶－水凝胶左心耳模型中封堵器固定盘内径与术中使用的封堵器固定盘内径相关性( r＝0.937， P<0.001)优于硅胶左心耳模型( r＝0.918， P<0.001)及Tangoplus左心耳模型( r＝0.895， P<0.001)。使用与术中相同型号的封堵器，硅胶－水凝胶左心耳模型中封堵器压缩比与术中封堵器压缩比差异无统计学意义( P＝0.908)。21例患者术中实际观察到7例封堵器残余漏，而硅胶－水凝胶左心耳模型中观察到4例，硅胶左心耳模型及Tangoplus左心耳模型中均观察到5例。 结论:基于硅胶－水凝胶左心耳模型建立左心耳封堵术前模拟系统有助于经皮左心耳封堵术前决策，模拟演练和术后效果评估。