心肌桥旁路移植手术流固耦合数值仿真研究

目的传统冠脉旁路移植(CABG)术式用于心肌桥治疗时受对吻处竞争流影响,桥血管中远期畅通率不佳。本研究围绕团队前期提出的新型心肌桥旁路移植(MBBG)术式开展流固耦合数值仿真研究,旨在从血流动力学角度进一步明确该术式对桥血管中远期畅通率的影响。方法首先基于世界首例接受MBBG患者的CTA影像,建立了MBBG术式特异性模型,并以此为基础构建了CABG术式模型作为对照组。其后使用ADINA软件,对心肌桥内冠脉受心肌周期性挤压条件下两种术式对吻部位及桥血管内的血流动力学开展了非定常流固耦合数值仿真计算,在冠脉窦口处施加临床测得的患者冠脉流量作为入口边界,前降支远心端采用基于0D/3D多尺度耦合模型获取的脉动压力作为出口边界条件。重点关注与血管再狭窄相关的时均壁面剪切应力(TAWSS)、振荡剪切指数(OSI)及相对滞留时间(RRT)等血流动力学参数。结果在舒张期末期,CABG术式对吻处出现明显竞争流,桥血管内发生逆向流动,同时在对吻处足跟部位及桥血管远心端存在大范围的低TAWSS(TAWSS<0.4 Pa)、高OSI(OSI>0.2)及高RRT(RRT>4 Pa^(-1))等血流动力学异常。而MBBG术式术后对吻处整个心动周期内均未出现明显竞争流,桥血管中相关血流动力学参数基本处于正常范围。结论与CABG术式相比,MBBG术式消除了对吻处竞争流,改善了桥血管内血流动力学环境,有利于提升桥血管中远期畅通率。