心脑血管疾病严重危害人类健康，被称为“第一杀手”。据统计，全世界三分之一的人口患有心脑血管疾病，每年死亡1500万人。包括心肌梗死和脑卒中在内的突发心脑血管疾病主要是由于动脉粥样硬化造成的，动脉粥样斑容易发生毫无预警的破裂并带来心肌梗塞以及脑血栓等严重并发症。以目前的医疗水平尚未有诊断手段能够在病发前确定患病。因此十分需要有较为精确的方法能够发现、识别危险的(易发生破裂的)粥样斑，同时对粥样斑在什么条件下会发生破裂做一量化的判断标准。本文的研究重点就是建立颈动脉粥样硬化斑患者的血管模型，对数值模拟所得到的数据进行分析和讨论，提出一系列颈动脉粥样斑生长函数，希望能够为达到更好地监控病情的发展、提早做好预防措施并对临床治疗方案提供参考的长远目标做一些贡献。 本文使用了华盛顿大学Dr.Yuan以及他的研究小组所提供的三年跟踪九位病人的颈动脉血管核磁共振图像和数据，对颈动脉血管和其内部的脂肪斑、钙化物等进行了二维模型和三维模型的建立、数值模拟和数据分析。本文研究所用的数据量大，且数据的获得十分不易，需要对病人进行多年的跟踪检测得到。有些病人的检测次数达到四次，历时三年多。同时，非入侵手段的应用也使得数据的意义不同寻常，这使得我们的研究和分析都建立在人体内部处于生理状态下的血管及粥样斑的图像上，模型和生长函数都比基于体外的血管样本得到的研究成果更加可靠和精确。 为了完成预测脂肪斑的生长情况的研究目标，本文首先在多个病人体内核磁共振图像的基础上，建立了一系列二维模型和三维模型，其中包括单一的血管壁模型和流固耦合模型，其次通过对数值模拟获得的数据进行分析，提出了多个模拟脂肪斑生长的拟合函数模型。在二维模型中，我们讨论了血管壁厚WT，最大主应力StressP1，最大主应变StrainP1和平面应力分量StressXY对于血管壁厚变化的影响。另外，还利用标准化后的数据分析了各因素对于壁厚变化的影响程度。在三维模型中，针对脂肪斑有明显增长的病人P3，利用其前三次扫描的MRI数据，建立了3个三维数值模拟模型。在讨论与二维模型类似的生长模型1的基础上，基于三维流固耦合模型，提出了综合考虑流体与血管的影响因素的三维生长模型2，还利用三维模型独有的特点提出了三维轴向模型，分别对含有脂肪斑部位和不含脂肪斑部位建立了拟合函数。分析结果表明，建立在三维流固耦合模型的基础上的生长模型优于二维及三维单一血管壁模型，可以将流体变量对于血管生长的影响统一考虑，从而更加真实地反映出血管生理状态的形状和变化。从本文的研究也可以看到，对脂肪斑部位和不含脂肪斑部位分别建立拟合函数的方法能够更好地反映脂肪斑的生长情况。 本文提出的基于数值模拟，特别是三维FSI数值模型计算结果的生长模型，为脂肪斑生长的研究提供了很重要的研究方法和思路。这一方法在数值模拟研究与医学应用两方面都具有重要的意义，更多的病例分析与相应研究是我们下一步的主要工作。