血流动力学被普遍认为是血管病变产生与发展的重要原因，并与血管手术的长期有效性密切相关。因此，血流动力学研究在临床上有很好的应用前景，特别是心血管的手术规划、预测医学、病理分析等方面。目前，主要通过局部截断三维模型数值模拟的方法，获得临床所需的关键区域血流动力学特性。但这种方法所需的生理真实的边界条件较难获得，同时此方法也不能考虑局部血管结构改变与整体心血管循环之间的相互影响。最近，一些研究尝试采用手术局部三维（3D）和心血管系统集中参数模型（0D）相结合的几何多尺度方法，建立心血管系统的分析模型，以满足临床的需要。但是，几何多尺度的研究处在发展阶段，几何多尺度的计算方法也十分复杂且多样。本研究主要关注血流动力学几何多尺度计算方法，研究商业血流动力学仿真软件与集中参数模型的耦合方式，并尝试将几何多尺度方法应用于临床问题，为几何多尺度方法在临床上的应用提供一定的理论依据。本文具体研究内容包括：1.通过简化的集中参数模型和三维模型，介绍多维度模型间数据处理方式，实现了集中参数模型预测边界条件与几何多尺度方法。2.基于集中参数模型预测边界条件方法，研究伴随有单边肺动脉狭窄下不同的Glenn手术方式。从搭桥血管的吻合口结构和搭桥方向，提出了一个具有较好血流动力学的特性的Glenn手术方式。3.从临床获取主动脉缩窄病人的相关数据，建立了个性化几何多尺度的计算模型，预测病人的血流动力学特性，并与真实的临床参数进行对比。研究结果表明：1.集中参数模型可以为三维模型的数值计算预测近生理的边界条件，但此种方法要求集中参数模型与三维模型具有一致的生理特性。而血流动力学几何多尺度的计算结果更符合生理实际参数，适用范围更广，有很好的应用前景。2.面对伴随有单边肺动脉狭窄的单心室病人时，上腔静脉吻合口处增加肺动脉狭窄方向的补片可以使Glenn手术获得较好的血流动力学特性，从而减小发生血管内膜增生、内皮细胞功能紊乱等问题的概率。3.基于血流动力学几何多尺度的计算方法，能够预测主动脉缩窄病人的血流动力学特性。同时，利用流线图、等值面图等方式可以直观的展示血流的流动情况。本研究展示了三维模型与集中参数模型耦合的几种方式，并尝试将几何多尺度模拟方法应用于实际问题，为计算流体力学的发展与应用奠定基础。