心血管流场仿真及AI预测
能源与动力工程
资助企业：
上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心
资助年份： 2026
企业导师： 熊吉文
指导教师： 杨力
项目成员： 韦潇雪 Minhao Michelle Wu 丁圣泽
项目海报
项目视频
项目简介
项目概述
本项目面向法洛四联症肺动脉术前评估与补片方案优化需求，针对传统经验设计缺乏量化依据、CFD仿真耗时较长、复杂血管流场难以快速判断等问题，构建了“自动化CFD仿真—参数化几何增殖—深度学习流场预测—物理嵌入与三维可视化”的一体化研究流程，为复杂心血管流场快速分析和临床辅助决策提供技术支撑。
项目目标
项目目标是建立一套面向复杂心血管几何的快速血流动力学预测方法：一方面通过自动化仿真流程获取高质量速度场、压力场、WSS和压降等流场数据，另一方面通过参数化几何增殖扩充训练样本，构建多维张量数据集，并进一步结合3D U-FNO模型、物理约束和三维可视化模块，实现对不同血管形态下流场分布的快速、稳定和可解释预测。
项目成果
项目完成了多形态肺动脉模型的自动化CFD仿真流程搭建，并获得145例法洛四联症肺动脉模型的稳态流场结果；构建了左肺动脉膨胀收缩、主肺动脉狭窄和左肺动脉折角调整三种参数化几何增殖方法，基于15例原始模型生成200例衍生几何样本，并构建多维张量数据集；在此基础上搭建3D U-FNO流场预测模型，并进一步探索物理嵌入约束和三维可视化方法，提高预测结果的稳定性、物理一致性和临床可解释性。
