体外反搏(EECP)作为一项安全、无创伤的辅助血液循环技术，可以有效治疗和防治由动脉粥样硬化引起的心血管疾病。但是，目前EECP治疗冠脉疾病和改善心肌缺血的血流动力学机制尚不完全清楚，临床上对于冠脉疾病并没有针对性的EECP治疗策略。本论文采用几何多尺度数值模拟的方法，研究了EECP的冠状动脉血流动力学效应，为临床上EECP治疗冠状动脉疾病提供合理的治疗策略。本论文研究内容包括以下几个方面:
　　(1)EECP治疗冠脉疾病的血流动力学机制和血流动力学效应指标:将心血管循环系统集中参数模型和三维冠脉模型耦合在一起，计算反搏前后主动脉舒张压(DBP)、收缩压(SBP)、心输出量、冠脉流量、冠脉壁面切应力(WSS)和振荡剪切指数(OSI)等血流动力学参数。研究结果显示:反搏后舒张压/收缩压达到了1.34，冠脉流量提高了72.5％，冠脉WSS由3.2548Pa提高到了6.5066Pa。由此可见，EECP的即时血流动力学效应在于反搏后冠脉血流量的增加，改善了心肌的缺血状态;EECP的远期血流动力学效应在于反搏后主动脉舒张压的提高可以促进冠脉侧支循环的形成，增加心脏的血液灌注量，并且冠脉WSS的提高可以改善血管内皮细胞的结构和功能，抑制动脉粥样硬化的发生和发展。基于临床经验和以上机制，提出的EECP治疗冠脉疾病的血流动力学指标为反搏后DBP/SBP大于1.2，反搏后冠脉WSS大于7Pa。
　　(2)不同反搏模式的冠状动脉血流动力学效应研究:通过确立控制反搏模式的参数:加压结束时刻，臀部、大腿以及小腿的加压幅值，计算不同反搏模式下DBP/SBP、心输出量、冠脉WSS和OSI。研究结果显示:存在最佳的加压结束时刻，使反搏后DBP/SBP和冠脉WSS达到最大值;臀部的加压幅值越大，反搏后病人的DBP/SBP和冠状动脉WSS越大;大腿和小腿的加压幅值对于冠状动脉血流动力学的影响较小。由此可见，反搏后冠状动脉的血流动力学效应主要由加压持续时间和臀部加压幅值决定，对于冠脉疾病应该以反搏后病人的DBP/SBP和冠脉WSS为指标，选择合适的加压持续时间和臀部加压幅值使反搏疗效最好。
　　(3)不同冠脉狭窄的EECP血流动力学效应研究:建立不同狭窄程度的三维冠脉模型，计算了反搏后不同模型的主动脉舒张压、心输出量、冠脉流量、冠脉WSS和OSI。研究结果显示:随着冠脉狭窄率的增加，反搏后通过冠脉狭窄处血液流量增加的百分比和冠脉狭窄后段的血管WSS有减小的趋势。因此，临床上对于狭窄更严重的冠脉疾病，应以反搏后冠脉WSS为指标适当提高臀部加压幅值，达到最佳的治疗效果。
　　本论文主要采用几何多尺度方法研究了EECP的冠状动脉血流动力学效应，阐述了EECP治疗冠脉疾病的血流动力学机制并且提出量化的EECP治疗冠脉疾病的血流动力学指标，研究了不同反搏模式的冠状动脉血流动力学效应和不同冠脉狭窄的EECP血流动力学效应，为临床上EECP治疗冠状动脉疾病的策略提供了理论依据和参考。