一种基于等效能量损失评估斑块对总体冠脉流场影响标准化的方法

目的本研究提出了一种根据整个狭窄冠脉的形态、压降变化来评估患者不良事件风险的新方法。方法针对28例不同狭窄度的真实冠脉CT影像,构建冠脉树模型,并按5年内临床随访结果,将患者分为不良事件(AE)和无事件(Non-AE)组。应用计算流体力学方法获取压强等血流动力学参数。将模型的左前降支沿中心线等距离划分,获取入口至每个等距面间血管段的特征直径(Di*),并进行归一化,从而将具有个性化几何特征的冠脉标准化为渐变圆直管。最后,基于能量损失公式,将Di*和Δpi(冠脉入口与每个截面之间的压降差)数据集拟合为二项式方程并比较两组二项式系数的差异。结果(1)狭窄区域的Di*存在跳跃性变化。(2)Δp在狭窄区域后半段和其上下游均发生波动。(3)AE组和Non-AE组的Δp、二项式方程系数A和B没有统计学差异,但A/B(表征对应标准化渐变圆直管的局部阻力系数、长度、流量和最大特征直径的组合)有显著性差异(0.93±0.16 vs.1.42±0.58,P=0.0003),且与狭窄度和斑块数量无关。结论该方法强调了狭窄区域对冠脉整体形态和血流动力学的影响,能够从患者自身衡量其狭窄冠脉对心功能的要求。所得的二项式系数之比能够有效区分发生不良事件和无事件的患者,可以对现有检测方法进行补充,有助于评估狭窄冠脉的风险性。