基于血流动力学快速脑组织血流灌注可视化

目的CT灌注成像(CTP)在临床上可以评估患者的脑组织血流灌注情况,但由于其需在较大的范围内多层次连续扫描,造成较大电离辐射,且额外增加的碘化造影剂对患者也会产生一定的身体负担。基于此本研究旨在通过模拟流体对流扩散过程,研究脑内血流灌注情况,为脑血流灌注可视化提供一种快速无创的方法。方法本研究首先基于个性化脑CT血管造影(CTA)重建血管动脉三维模型,利用血流动力学CFD的方法,模拟血管内血液流动情况。其次基于血管生成算法构建脑小动脉与标准头模型三维结构,输入血流动力学模型计算的血管血流,对流体的对流扩散过程进行求解,实现在脑组织内血流灌注过程的可视化。将生成的图像与个性化CTP图像进行对比。结果1例正常受试者的模拟结果与其个性化脑CTP检查图像总体上对比良好,脑区灌注结果符合生理规律,神经活动复杂的地方颜色鲜艳,反之颜色暗淡。结论这是一个用于模拟从脑主动脉到脑组织血流灌注可视化的计算模型,在正常受试者身上得到验证。采用数值模拟的方式,实现个性化利用CTA数据及颈内动脉流量即可直观快速模拟血流在脑内的灌注情况,达到临床上代替CT灌注成像的目的。