体外反搏调控下肢血流及壁面切应力因子的机制研究

下肢动脉疾病(LEAD)具有发病率高危害大的特点,如何有效改善下肢血流动力学其治疗的关键环节之一。源自本课题组实验室的现代体外反搏(EECP)是一种高效的无创辅助循环技术,获国际临床指南推荐用于缺血性心脑血管疾病治疗。最近临床观察显示EECP在LEAD疾病的管理中具有巨大潜力,但相关机制尚不清晰。目的开展首个前瞻性研究,深入探索EECP及不同作用模式所诱导的下肢股动脉血流及WSS相关应力因子的变化机制。方法入组12名健康志愿者,采用基于超声多普勒的非介入技术测量EECP干预中下肢股总动脉(CFA)及股浅动脉(SFA)的血流变化。通过磁共振技术获得股动脉分叉的血管影像并进行几何重构。进而建立三维个体特异性的流体动力学(CFD)模型进行WSS相关的血流动力学因子求解。通过网格独立性分析得到最优求解网格方案。结果EECP显著促进了CFA及SFA的顺行与逆行血流,但心率保持不变。相对于基线状态,反搏压为10、20、30、40 k Pa的EECP作用分别增加32.41%、121.30%、178.24%、214.81%的周期平均切应力(TAWSS),而粒子相对滞留时间(RRT)分别下降24.53%、61.01%、69.81%、77.99%。当反搏压不低于30k Pa时,低WSS水平区域比例接近于0。结论EECP是一种高效、无创及安全的下肢血流及WSS调控方法。