中文摘要：

弥漫性肺疾病及所导致的肺动脉高压严重危害人类健康，是引起肺心病的主要原因，肺动脉高压早期诊断问题一直是国内外研究的热点，但至今尚未获得突破性进展。通过影像学方法，利用分支几何学原理，测量对比不同影像图像中正常与弥漫性肺疾病主肺动脉至叶段级分支的形态参数；通过MRI技术和超声检查测量主肺动脉及左右肺动脉内流速、流量及弹性参数；根据这些数据，利用生物流体力学原理，计算分析叶段级动脉分支内的流动状态和壁面压力分布；建立正常与肺动脉高压状态下肺动脉分支形态的正常与异常数据库及有限元模型，对叶段级动脉内的流动状态进行数值模拟，探求肺动脉高压状态下肺动脉分支的形态、流态及压力的变化规律，建立肺动脉高压无创测量技术指标和影像学标准，实现对早期患者动脉分支形态和压力变化的无创监测和数据测量，为早期肺动脉分支的无创测压提供理论和实验数据，为研究人体其他血管分支结构的形态与功能奠定应用基础。

结论摘要：

肺动脉高压是COPD至肺心病的主要病理生理状态，也是弥漫性肺疾病的结局，对肺动脉高压的早期诊断为临床所关注。本研究利用CTPA重建图像测量分析正常成人和临床确诊COPD患者的主肺动脉至段动脉分支在心脏收缩期和舒张期的直径和长度变化，同时建立两组对象的形态学数据库，利用超声Doppler和MRI测量肺动脉分支内流动的压力、速度及流量变化，结合流体力学软件，对CTPA图像进行手动提取并对活体状态下内血液流动状态进行二维数值模拟。发现心脏收缩期和舒张期多支肺动脉分支的直径和长度出现显著性差异，肺动脉血流的状态和压力均随心室搏动而发生周期性变化，收缩期是肺动脉压力升高的主要时相，也是左右肺动脉血流速度较快的阶段，叶段动脉双期血流速度差别较小，右肺下叶动脉承受压差最大，提示右下肺动脉可能是肺动脉压力升高过程中最易出现变化的动脉分支。COPD患者压力速度分布与正常相似但舒张期高压场扩散趋势更明显，影响范围更大。COPD患者叶段动脉分支的直径与正常人间未出现显著性差别；而右肺动脉远端以上分支直径较正常增大，叶段级动脉双期未出现差异，说明较小动脉的功能性改变可能在早期肺动脉高压形成中起主要作用。