增强型体外反搏对早期动脉粥样硬化斑块局部应力环境影响的实验与仿真研究

Experimental and Simulation Study on the Effects of Enhanced External Counterpulsation on Local Stress Environment in Carotid Artery with Early Atherosclerotic Plaque

采用动物实验与数值仿真相结合的方法,研究增强型体外反搏（EECP）对发生早期粥样硬化斑块动脉的局部应力水平的影响,评价临床中该疗法增加粥样硬化斑块失稳的风险.首先以3.5月龄左右雄性猪2头为实验体,进行反搏前后状态的基础血流动力学在体测量,反搏压介于0.025 ～0.04MPa;进而建立血流动力学数值仿真模型,模拟斑块出现及生长过程中,EECP对其局部应力水平及应力震荡特性的影响.模拟计算结果显示,EECP使动脉的应力水平及应力震荡特性均有显著增加;早期小规模斑块的存在令局部应力水平进一步提升,但将降低应力的震荡水平.EECP使两实验体的动脉内压峰值水平最高提升10.62％及16.18％,此时若动脉存在斑块（H=0.2D）,其局部壁面切应力（WSS）峰值水平将分别提高135.54％及235.71％,震荡剪切指数（OSI）达到0.083及0.069.由于反搏产生的高舒张压明显提升了斑块的局部应力水平,同时反搏的“双脉冲”作用模式使动脉的OSI水平大幅增加,我们推测其慢性作用可能会促进斑块本身疲劳的进程,从而对斑块的稳定性产生不利影响;但EECP对心动周期里壁面切应力水平的提升可能对斑块本身的发展具有抑制作用.