数值仿真人颈动脉中动脉粥样硬化斑块成分对一氧化氮分布的影响

目的动脉粥样硬化斑块一般由脂质池、钙化沉积、内部出血和局部溃疡等组成,其中多种成分会影响一氧化氮(NO)的产生和消耗,而NO对于维持血管正常功能发挥着重要的作用。NO的功能与其浓度分布密切相关,过高的NO浓度会严重影响动脉粥样硬化斑块的稳态,而过低的NO浓度则会引发炎症反应、内皮功能障碍等。为此,本研究通过建立人体颈动脉的动脉粥样硬化段的血管模型,探究斑块成分对血管壁内NO的浓度分布的影响。方法本文根据斑块是否含有钙化沉积、脂质池、斑块内出血和局部溃疡对病例进行分类筛选,基于真实病例的高分辨率MRI图像建立多种成分的动脉粥样硬化段血管模型,通过添加个性化的颈动脉入口速度和出口比例的边界条件,运用数值仿真的方法模拟内皮细胞以及动脉粥样硬化斑块各个成分产生和消耗NO的情况、人体血液流动,确定各个组分含量的参数范围,探究斑块内每种成分对血管壁内NO浓度分布的影响;之后选定一组参数应用于常规病例,通过统计分析探究多种成分对特异性病例的整体影响。结果通过流体计算发现颈动脉粥样硬化斑块中的钙化沉积对NO的产生和消耗影响不大,而脂质池、斑块内出血和局部溃疡显著影响血管壁内NO的浓度分布。结论动脉粥样硬化斑块的成分会影响NO在血管壁中的分布,从而可能会影响斑块的发生发展。