梗阻性肥心病患者室间隔部分切除术前后的心肌力学及能量学对比研究

目的左心室流出道梗阻是肥厚型心肌病的一种常见显型,不仅显著增大心室负荷,也常伴有心律失常、心肌纤维化和心肌梗死等并发症,导致患者的心力衰竭或猝死风险明显升高。临床研究表明,部分切掉肥厚的室间隔可有效减轻左心室流出道梗阻,从而缓解临床症状;然而,关于该手术如何改变左心室的力学和能量学状态尚缺乏深入的研究。方法本研究基于医学影像信息构建患者个性化的左心室几何模型,在此基础上建立具有跨尺度微结构力学本构特征的心肌有限元模型,进一步结合临床数据模拟了室间隔部分切除术前后左心室的舒张和收缩过程。结果基于计算结果开展的数据分析显示,室间隔部分切除术明显降低了左心室的力学负荷,表现为术后压力-容积环面积减小、心肌组织及细胞的应力水平下降和心肌应力分布的均一化程度升高等。在能量学方面,室间隔部分切除术在降低心肌总体能耗的同时,明显提高了心脏整体以及室间隔处心肌组织和细胞的有效机械能转化率。结论研究成果为从力学、能量学角度理解室间隔部分切除术对心脏的影响提供了新的思路,所发展的建模计算方法有望为梗阻性肥心病的患者个性化手术规划和预后评估提供新的手段。