医学流体力学血流动力学仿真模拟计算临床应用培训班        各省市、自治区从事生物流体力学、医学有限元、医学三维重建、生物医学工程、基础医学、临床医学、心血管学、内分泌学、脑科学、呼吸、耳鼻喉等教学、研究与应用的教师、医师、科研工作者、各级教练员等方面的相关人员；国内各重点大学、科研院所相关研究领域的博士、硕士相关研究生和学者等：

五、课程大纲

一、生物流体力学及有限元法 （理论基础）     本部分重点介绍建模方法的数学物理基础及实现工具	1. 生物流体力学研究概述 1.1 血流动力学概述 1.2 血流动力学在血管疾病中的应用示例 2. 有限单元法的基本原理和常用概念 2.1 有限元分析的原理 2.2 有限元分析的对象和范围 2.3 有限元分析的基本步骤介绍 3. 建模仿真的基本原理及医学应用 3.1 建模仿真基本原理 3.2 血液流动物理表达（定常流、脉动流及速度分布） 3.3 血流动力学结果分析及临床意义
二、血流动力学三维建模应用软件基础	1. Mimics 软件： 血管三维模型重建详解，从医学图像到三维模型 （主要练习材料：颅内动脉瘤 DSA/CTA、颈动脉狭窄 MR） 2. Geomagic  Studio 软件 模型的基本处理：血管三维模型的表面三角面片的润滑和修补出入口的切割等 3. ANSYS 基础操作（ICEM  CFD/CFX） 网格：依托 ICEM CFD 为主要操作平台，进行体网格的划分及边界层的特殊处理，用于后续 CFD 计算 计算：依托 ANSYS CFX 操作界面，进行血流的计算。具体包括网格导入、边界条件加载、材料属性赋值等 4. Paraview 软件使用及后处理方法 将计算结果进行格式转化，导入 Paraview 中进行流线绘制、压力、壁面剪切应力 WSS 分布图的绘制等 5. Tecplot 实操——结果文件可视化 压力分布图、图例调整、边界点信息获取，局部可视化，单层数据提取等操作，以体网格文件为例，介绍向量信息，流线分布， 平面数据展示
l Mimics 软件
l Geomagic  Studio 软件
l ANSYS 基础操作
l Paraview 后处理软件
l Tecplot 结果文件可视化软件
（上机操作） 本部分主要带领学员安装和熟悉软 件环境及运行模式，结合使用技巧和方法实际操作
三、血流动力学建模实训 （上机操作及案例分析）	实训内容以颈动脉狭窄血管疾病为示例，流程为医学影像-三维模型-网格划分-边界条件加载-计算-结果可视化-结果分析 1. 应用医学图像(CTA/MRA/DSA)，利用 Mimics 软件重建血管三维 ， 模 型 1.1 DICOM 数据的导入 1.2 血管区域的识别与提取（阈值分割、区域生长等具体操作） 1.3 重建三维模型 2. 应用 GEOMAGIC studio 处理模型 2.1 模型表面的光滑处理（整体与局部） 2.2 三角面片的修复与模型的切割
本部分重点带领学员实施建模过程包括问题的提取、转化为模型的处理方法、基于模型的分析方法等。让学员能熟悉医学图像应用与建模分析之间的关系，了解基于软件建模分析方法。

	2.3 其他常用功能介绍 3. 应用 ICEM CFD 进行网格的划分 3.1 模型导入与出入口处理 3.2 网格设置参数详解 3.3 边界层的设定与网格导出 4. 仿真模拟计算 4.1 网格模型的导入 4.2 血流材料属性的设置 4.3 边界条件设置（超声/0D-3D 耦合模型/PCMRI） 4.4 稳态（定常流）和瞬态（脉动流）的血流模拟 4.5 ANSYS CFX POST 后处理操作 5. Paraview 软件的使用介绍 5.1 结果文件格式转换 5.2 Paraview 可视化操作介绍（当前国际行业常用软件/开源） 5.3 血流流线、压力、壁面剪切应力分布可视化
四、具体案例分析（结合临床）   举例分析血流动力学在临床中的具体应用分析，学员可根据自己所在领域提出临床问题， 进行讨论，实现论文及科研项目的设计思路和实现方法	1. 动脉瘤破裂风险评估 2. 颈动脉狭窄与远端卒中相关性分析/与斑块稳定性分析 3. 血管内皮细胞在流体力刺激下的形变与排列 4. 主动脉夹层压力分布及血栓化效果预测 5. 血流对支架移位的作用分析 6. 密网支架放置后对动脉瘤内部的灌注改变 7. 血管开窗与血管疾病的关联性分析
五、总结及答疑 针对学员在学习中存在的普遍问题进行补 讲及答疑	1. 根据学员反馈补充细讲学习中薄弱环节 2. 现场答疑 3. 建立微信群学习平台

六、实践软件操作案例讲解：

（一）Mimics——三维模型重建

1. 导入文件及界面简介:图像数据识别、操作界面调整、图像可视化调整、工具栏详细功能介绍
2. 数据测量：基于二维图像及三维模型的测量操作
3. 三维重建: 阈值选取、重建 3D 模型、区域生长、编辑阈值、布尔运算等操作
4. 中心线分析: 中心线的提取、可视化、信息编辑，曲率、最大内切圆半径等参数提取操作

六、实践软件操作案例讲解：

（一）Mimics——三维模型重建

1. 导入文件及界面简介:图像数据识别、操作界面调整、图像可视化调整、工具栏详细功能介绍
2. 数据测量：基于二维图像及三维模型的测量操作
3. 三维重建: 阈值选取、重建 3D 模型、区域生长、编辑阈值、布尔运算等操作
4. 中心线分析: 中心线的提取、可视化、信息编辑，曲率、最大内切圆半径等参数提取操作
5.流体出入口：多种方式切割及提取

（三）ICEM  CFD——网格划分、求解域离散化

1. 界面操作简介：操作界面调整、模型显示调整等操作
2. 网格划分：包括模型处理、提取出入口平面、网格设置、网格划分与网格可视化操作
3. 信息提取：包括距离、面积等参数提取操

（四）CFX-PRE——血流动力学计算

1. 界面操作简介：包括操作界面调整、模型显示调整等操作
2. 仿真模拟操作流程： 包括导入网格、设置材料属性、模拟设置、设置血流参数、边界条件、求解控制等操作，以稳态模拟与瞬态模拟为例，在两种模拟条件对模型进行处理等操作
3. 基于患者特定化的边界条件提取：包括从超声报告提取患者的边界条件信息与从患者其他已知的边界条件去求得患者特定血管的边界条件信息两种方法进行介绍

（五）CFX-POST——结果文件可视化（直接对接软件）

1. 界面操作简介：包括操作界面调整、模型显示调整等操作
2. 后处理操作流程：以瞬态模拟计算结果为例，介绍平面与点提取、时刻选择、压力等参数分布图、图例调整、流线分布图视频制作与导出等操作

（六）Tecplot 实操——结果文件可视化

1. 界面操作简介：包括操作界面调整、模型显示调整等操作
2. 二维曲线图制作
3. 后处理操作流程：
以面网格文件为例，介绍压力分布图、图例调整、边界点信息获取，局部可视化，单层数据提取等操作，以体网格文件为例，介绍向量信息，流线分布，平面数据展示

（七）Paraview——结果文件可视化

1. 界面操作：包括操作界面调整、模型显示调整等操作
2. 可读文件格式转换：借助 ANSYS CFX-solver manager 进行格式转换
3. 后处理操作流程：血流流线分布、压力、壁面剪切应力分布可视化、单层数据提取等操作

十、联系方式：
      联系人: 期  涛（老师）
     手机（微信同号）：15210196261
     电话：010-56129268
      E_mail：cashq_ict@vip.163.com  
     官方咨询 QQ：513692711生物流体力学培训班 QQ 群号：946428130（加群备注：期涛邀请）







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