肝脏手术中,需要密切关注患者体内的血流血压状态,只有当血流血压的数值达到合理范时围,才能保证手术的顺利进行。目前,临床手术中通常使用医疗设备对患者体内的状态数据进行实时监控。近年来,随着理论储备的增加及计算水平的提高,利用计算手段模拟人体血液循环系统运作成为可能。本研究旨在建立一个以1维血管模型为重要连接工具,模拟血流在心脏和肝脏之间的循环状态的系统模型,并希望利用容易测得的血流血压等实验数据来估算各系统组织的模型参数,从而更好地模拟观测人体内的血流、血压分布等特性。本文的主要研究工作及结果总结如下:1、介绍由质量守恒方程和动量方程组成的1维血流动力学方程组,推导方程的有限元表达形式,并证明所用有限元解法的解存在的条件。2、建立单段血管模型和血管分叉模型等血管分支网络基础,着重讨论了当血管末端耦合不同边界条件模型时的血管方程解法,引入算例对几种不同边界条件下的血液传播进行数值模拟,并得到了较好的模拟结果。3、根据血流动力学方程组并对其适当变形,推导血管特性参数的估算方法,引用算例验证参数估计方法的合理性,取得了较好的估算结果。4、介绍由一个由肝动脉树、门静脉树和肝静脉树电路模型构成的肝脏模型,并对模型方程进行变式,推导肝脏相关参数的估算方法,引入算例估算肝脏相关参数,取得较好的估算结果。5、介绍由心室弹性腔模型以及心脏瓣膜模型组成的心脏模型,并根据其模型方程推导心脏相关参数估计方法,引入算例估计心脏的相关参数,取得较好的估算结果。本文建立了以1维血管模型为重要连接工具,模拟血流在心脏和肝脏之间的循环状态的系统模型,模拟结果与实际比较符合;本文还推导出各子模型的参数估计方法,并引入算例对参数估计方法的合理性进行验证,也取得了较好的估算效果,进一步研究本课题将能为今后临床手术提供更强大的数据支撑和有效决策依据。