血流动力学因素(特别是压力、速度等)对冠状动脉狭窄的发生和发展具有重要的影响。血流储备分数(fractional flow reserve,FFR)逐渐成为判断冠状动脉狭窄病变程度的金标准。现在临床上通过插导管测量狭窄处压力的方式计算得到FFR。但是该有创方法存在多种弊端,急需另一种无创的方式来解决。目前基于冠脉CT图片(coronary CT angiography,CTA)图像进行有限元数值模拟获得血流储备分数(FFRCT)成为研究的新方法。本研究是为了探讨无创检测FFR的方法,并为验证无创FFRCT的可行性做了数值模拟和实验研究。首先通过理想化的模型验证,即利用三维建模软件建立具有临床依据的不同狭窄情况的冠脉血管,利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法对冠脉中的定常流动进行数值模拟,得到狭窄血管远端和近端的压力和压差,进而分析不同模型的FFR值。然后通过个性化模型做FFRCT的验证,即根据个性化的CTA数据按照软硬斑块分类建立狭窄部位的冠状动脉血管,通过CFD的方法进行数值模拟获得无创的FFRCT,分析无创FFRCT与有创FFR之间的关系。最后做了动物小猪实验验证,即人为的对实验小猪做了冠状动脉前降支近端部位的狭窄,等狭窄形成后对狭窄部位的血管CTA进行三维建模,通过有创方法获得冠状动脉入口流速作为本动物实验中边界条件;通过CFD方法的进行数值模拟获得无创的FFRCT,分析无创FFRCT和有创FFR之间的关系。根据理想化模型的CFD分析得到了狭窄率、狭窄长度、狭窄个数、狭窄弧度、狭窄偏移、狭窄间距离对FFR值均有一定的影响,狭窄率、狭窄长度、狭窄个数、狭窄弧度、狭窄偏移对FFR的影响显著,狭窄间距离相对来说影响较小。个性化模型的计算发现无创的FFRCT与有创的FFR具有较高的一致性,说明通过CFD方法无创检测FFRCT具有可行性。由钙化的硬斑块导致的冠状动脉狭窄算出的FFRCT与FFR的一致性比由软斑块导致的冠状动脉狭窄算出的FFRCT与FFR的一致性差。在动物实验中FFRCT与FFR的一致性略低,这主要是狭窄的边界模糊造成建模失真造成的。基于CTA数据进行三维建模,通过CFD进行数值模拟获得无创FFRCT具有可行性。本研究为以后临床上无创检测FFR打下来基础,具有很好的临床应用前景。