計算流體動力學（CFD：Computational Fluid Dynamics）是近代流體力學、數值數學和計算機科學結合的產物。它從計算方法出發，利用計算機快速的計算能力得到流體控制方程的近似解。隨著計算機軟硬體的迅猛發展，CFD被廣泛用於現在工程領域，特別是在製造領域，用以研究和最佳化設計流體流動的裝置和系統的效能。然後隨著近年來掃描技術和計算機技術的進步，CFD模擬為生物醫學領域帶來了全新的機遇。
人體解剖學和人體流體行為的複雜性，使得CFD模擬技術成為醫學領域研究的重要工具。醫學研究人員透過先進裝置得到人體血液、氣流等流體運作的詳細數值，從而研究並設計出更可靠的醫學治療和裝置，用以改進最佳化人體的流體運作，幫助病人更快的恢復健康。元王作為國內CAE模擬應用解決方案的專家，透過專業的視角，為大家簡要介紹CFD模擬在生物醫學工程領域的的新興應用。
心血管系統：
研究人員一直在應用CFD技術來預測人體內的血液迴圈，並越來越多地用於研究血管系統內的液體流動現象。預測這些系統中的血流迴圈提供了幾個好處，包括：降低術後併發症，開發更好的外科手術和醫療裝置，如血泵。
CFD的示例應用之一是預測冠狀動脈疾病，例如動脈粥樣硬化，已知其由於生物力學和流體流動因素（例如流速和壓力變化）而發生。CFD分析可以透過使用三維醫學影象中的冠狀動脈生成網格來執行轉換成向量格式。隨後可以應用根據心動週期的諸如速度和壓力資訊的邊界條件。之後，可以選擇合適的粘度模型來模擬非牛頓流體，以求解流體流動方程並獲得結果。可以觀察到流體流動的壁剪下應力，速度和壓力，以預測動脈粥樣硬化的原因並確定最佳干預方法。
肺部氣流：
基於CFD的診斷系統幫助醫生評估患者的肺部狀態並改善預後和治療干預。已經有大量研究使用CFD方法模擬肺部。該過程需要使用MRI和CT掃描獲得精確的CAD模型並生成幾何的網格模型。為了模擬模擬氣流過程，壓力和速度值等邊界條件是先驗的。
可以施加貼上物理邊界條件的壁以複製氣管和原代支氣管中粘液層的作用。因此，可以模擬吸入過程並且可以看到諸如在呼吸期間吸入汙染物顆粒的關鍵條件。這可以幫助醫生開發所需的醫療裝置和治療。
人造器官設計：
CFD的使用也越來越多地用於評估人造器官的效能。其中一個示例應用是預測假體心臟瓣膜的生理行為。數值模擬有助於識別關於破壞血細胞的流動中高剪下速率位置的重要資訊。這需要指定流入和流出的邊界條件以及剛性主動脈和瓣葉表面上的速度分量的無滑動和無通量條件。流體 - 結構相互作用技術的使用 也可用於模擬心動週期期間的瓣膜行為並改善流動的平滑性。
對於其他幾種生物醫學應用，例如聲道分析，脊髓液流動，鼻竇流量，關節潤滑等，CFD的應用一直在不斷擴充套件。
除了生物醫學之外，計算機輔助工程技術的使用也用於研發外科手術過程中所需的醫療裝置。隨著科技的發展，將會進一步擴大CFD技術在生物醫學領域的使用範圍，併為拯救人類生命提供更多幫助。元王作為國內CAE技術應用領域的佼佼者，期待與更多優秀企業合作，為醫療行業發展提供技術支援。
計算流體動力學（CFD：Computational Fluid Dynamics）是近代流體力學、數值數學和計算機科學結合的產物。它從計算方法出發，利用計算機快速的計算能力得到流體控制方程的近似解。隨著計算機軟硬體的迅猛發展，CFD被廣泛用於現在工程領域，特別是在製造領域，用以研究和最佳化設計流體流動的裝置和系統的效能。然後隨著近年來掃描技術和計算機技術的進步，CFD模擬為生物醫學領域帶來了全新的機遇。
人體解剖學和人體流體行為的複雜性，使得CFD模擬技術成為醫學領域研究的重要工具。醫學研究人員透過先進裝置得到人體血液、氣流等流體運作的詳細數值，從而研究並設計出更可靠的醫學治療和裝置，用以改進最佳化人體的流體運作，幫助病人更快的恢復健康。元王作為國內CAE模擬應用解決方案的專家，透過專業的視角，為大家簡要介紹CFD模擬在生物醫學工程領域的的新興應用。
心血管系統：
研究人員一直在應用CFD技術來預測人體內的血液迴圈，並越來越多地用於研究血管系統內的液體流動現象。預測這些系統中的血流迴圈提供了幾個好處，包括：降低術後併發症，開發更好的外科手術和醫療裝置，如血泵。
CFD的示例應用之一是預測冠狀動脈疾病，例如動脈粥樣硬化，已知其由於生物力學和流體流動因素（例如流速和壓力變化）而發生。CFD分析可以透過使用三維醫學影象中的冠狀動脈生成網格來執行轉換成向量格式。隨後可以應用根據心動週期的諸如速度和壓力資訊的邊界條件。之後，可以選擇合適的粘度模型來模擬非牛頓流體，以求解流體流動方程並獲得結果。可以觀察到流體流動的壁剪下應力，速度和壓力，以預測動脈粥樣硬化的原因並確定最佳干預方法。
肺部氣流：
基於CFD的診斷系統幫助醫生評估患者的肺部狀態並改善預後和治療干預。已經有大量研究使用CFD方法模擬肺部。該過程需要使用MRI和CT掃描獲得精確的CAD模型並生成幾何的網格模型。為了模擬模擬氣流過程，壓力和速度值等邊界條件是先驗的。
可以施加貼上物理邊界條件的壁以複製氣管和原代支氣管中粘液層的作用。因此，可以模擬吸入過程並且可以看到諸如在呼吸期間吸入汙染物顆粒的關鍵條件。這可以幫助醫生開發所需的醫療裝置和治療。
人造器官設計：
CFD的使用也越來越多地用於評估人造器官的效能。其中一個示例應用是預測假體心臟瓣膜的生理行為。數值模擬有助於識別關於破壞血細胞的流動中高剪下速率位置的重要資訊。這需要指定流入和流出的邊界條件以及剛性主動脈和瓣葉表面上的速度分量的無滑動和無通量條件。流體 - 結構相互作用技術的使用 也可用於模擬心動週期期間的瓣膜行為並改善流動的平滑性。
對於其他幾種生物醫學應用，例如聲道分析，脊髓液流動，鼻竇流量，關節潤滑等，CFD的應用一直在不斷擴充套件。
除了生物醫學之外，計算機輔助工程技術的使用也用於研發外科手術過程中所需的醫療裝置。隨著科技的發展，將會進一步擴大CFD技術在生物醫學領域的使用範圍，併為拯救人類生命提供更多幫助。元王作為國內CAE技術應用領域的佼佼者，期待與更多優秀企業合作，為醫療行業發展提供技術支援。