不同心脏泵血条件下人工心脏脉动和恒流模式对主动脉血流动力学环境、器官灌注及血栓形成风险的影响研究

目的研究不同心脏泵血条件下人工心脏(LVAD)脉动和恒流模式对主动脉血流动力学环境、器官血流灌注以及血栓形成风险的影响,指导临床对LVAD的选择。方法基于临床数据构建正常人体主动脉模型和植入LVAD后的主动脉模型,使用具有人体特异性的三参数模型作为压力出口,对二者分别进行血流动力学计算研究。(使用生理状态下的主动脉速度波(5 L/min)以及模拟的心衰速度波(2.5 L/min)作为正常主动脉的入口条件;使用全支持脉动,全支持定常,半支持脉动和半支持定常作为植入LVAD的主动脉的入口条件)结果脉动和恒流模式对于心衰情况下的血流灌注均有改善:相较于恒流模式,脉动模式下LVAD供给主动脉上动脉的血流减少,供给肾动脉和下肢的血流增加;此外,恒流模式下释放的血栓颗粒也更容易运输至主动脉上动脉导致颅内血栓形成风险增加;LVAD半支持与全支持模式的结果显示,心脏泵血功能对主动脉的血流动力学指标均有改善,有助于减少主动脉血液滞留时间和血栓颗粒向上游运输的比例。结论相较于恒流模式,LVAD脉动模式有助于降低血栓形成风险,保证肾动脉及下肢的血液灌注;心脏收缩功能有助于改善主动脉血流环境,临床中对于心脏具有部分收缩功能的患者,可以考虑保留其功能。未来将进一步结合心脏收缩泵血的具体情况对LVAD脉动模式的设计进行研究。