颅外颈动脉轴对称性狭窄时壁切应力比和阻力比测定

本文利用双联式超声扫描仪测定了脑梗塞病人24根颅外颈动脉轴对称性狭窄时的壁切应力比和阻力比。结果是壁切应力比(§_0)和阻力比(§)的变化与斑块的类型无关,与斑块最大厚度(δ)和血管半径(R_0)之比有关,亦与斑块长度(x_0)有关。阻力比和壁切应力比都呈指数规律变化,其曲线方程分别为kg§_0=-0.2012+3.4302δ/R_0,lg§=-0.3025+3.345δ/R_0。

前循环缺血性卒中老年患者颈动脉斑块及其稳定性与血流壁切应力的关系

目的通过探讨前循环缺血性卒中老年患者颈总动脉分叉处血流壁切应力的水平分析其在颈动脉斑块形成过程中的影响。方法本研究选择前循环缺血性卒中老年患者,应用经皮血管彩超测量颈动脉斑块及其稳定性以及对研究对象测量患侧颈动脉血流速度、血管内径和血液粘滞度,通过公式计算血流壁切应力。结果无斑块组和有斑块组之间、高回声和低回声斑块组之间血流壁切应力均有显著性差异(P<0．01)。结论血流壁低切应力促进颈动脉斑块、尤其是不稳定斑块的形成。

动脉血流改变后壁切应力动态变化的检测与分析

在实验兔发出甲状腺前动脉的远心端结扎左颈总动脉，使其近心段血流约减少了９０％ ，在术后不同时相点观测该部位血流壁切应力的动态变化规律，以期进一步研究切应力在内皮重建过程中的作用。结果表明，切应力在术后的变化可概括为三个阶段：正常对照切应力→切应力显著降低阶段（术后１ ｈ～７ ｄ）→从低切应力显著增高阶段（术后７ ｄ 以后）→切应力回复正常对照水平阶段（术后３０ ｄ 以后）。这种改变与动脉管径的缩减密切相关。说明血流改变后切应力在调控动脉重建中可能起主要作用。

颅内动脉瘤壁切应力与动脉瘤破裂关系的初步研究——基于患者的三维计算机模拟

目的通过比较颅内无症状动脉瘤和症状动脉瘤的血流动力学参数,寻找与动脉瘤破裂有关的血流动力学因素。方法5例患者DSA检查共发现8个颈内动脉动脉瘤,分别位于颈内动脉后交通段及颈眼动脉段。通过旋转DSA,重建动脉瘤三维模型,并使用有限体积法进行血流动力学数值模拟,比较不同组动脉瘤及载瘤动脉的血流动力学参数。两组数据对比时采用独立样本t检验,瘤颈与载瘤动脉比较使用配对t检验。结果无症状组和症状组动脉瘤瘤颈部平均切应力分别为(5.54±2.89)Pa和(4.78±3.84)Pa,两组间差异无统计学意义(P=0.78);动脉瘤临近载瘤动脉平均切应力分别为(6.6±3.47)Pa和(7.30±3.80)Pa,两组间差异无统计学意义(P=0.80);动脉瘤低切应力区域的大小分别为0.33%和4.72%,两组间差异有统计学意义(P=0.01)。结论动脉瘤壁低切应力区域的大小可能是影响颅内囊状动脉瘤破裂的因素之一。

动脉壁切应力在颈动脉狭窄中的作用

颈动脉分叉部动脉粥样硬化梗阻性疾病的起始与进展的血液动力学机制,在过去数十年被广泛研究。注意力集中在发现斑块最多的颈动脉球部或窦部。本文作者综述了颈动脉分叉部复杂的局部血液动力学改变,也包括了血液动力学改变所引起的特殊的细胞生物学反应的主要进展。这对于我们理解颈动脉窦部粥样硬化的血液动力学机制,改善血管内微创治疗与非创伤性治疗具有一定意义。

血管壁切应力变化对动脉内皮细胞间连接的影响

目的 :探讨动脉血流受阻后血管壁切应力变化对动脉内皮细胞间连接的影响。方法 :60只实验兔建立颈总动脉血流减少模型 ,在术后 0至 3 0天 8个不同时相点 ,制作血流减小后的颈总动脉超薄切片 ,透射电镜下观察内皮细胞间连接和细胞形态学变化。结果 :动脉内皮细胞间连接结构及稳定性随血管壁切应力的变化而发生相应改变。 3天后 ,在部分细胞间近腔面出现间隙 ;细胞间紧密连接不象正常对照那样完好而致密 ,胞质内未见微丝附着 ;可见部分动脉壁内皮细胞脱离基底膜或完全脱落入管腔。在血管壁切应力递增阶段 ,近腔面内皮细胞间隙消失 ,可见窄而短的闭锁带。结论 :血管壁切应力的降低可导致动脉内皮细胞间连接结构发生改变 ,细胞稳定性减小。

光滑壁面明渠底壁切应力试验研究

在分析Preston管量测试验资料的基础上,对比了明渠均匀流和非均匀流的底壁切应力在不同水力条件下的规律,指出断面中心处底壁切应力、平均底壁切应力和切应力的分布等几个切应力公式在均匀流时适用,在非均匀流时不全适用.均匀流时,切应力在同一坡度下随流量的增加而增大,在同一流量下随坡度的增加而增大;非均匀流时,在相对水深相同时,其相对底壁切应力大致相同.

动态向量血流评估妊高症颈动脉切应力的研究

目的探讨超声动态向量血流成像(vector flow imaging,V Flow)技术在评估妊高症(hypertensive disorders of pregnancy,HDP)颈动脉壁切应力(wall shear stress,WSS)的应用价值。方法本研究纳入123例孕妇(平均年龄30.1岁,平均妊娠天数242.2天)。根据是否患妊高症及患病严重程度,分为妊娠期高血压组(A组)、子痫前期组(B组)、重度子痫前期组(C组)、正常对照组(D组)。使用V Flow技术获取和测量颈总动脉后壁WSS参数,比较各组差异有无统计学意义,并分析WSS参数与血压的相关性。结果在123例孕妇中成功进行了V Flow测量。A组(25例,WSS_(mean)0.62±0.14Pa,WSS_(max)1.79±0.33Pa)、B组(28例,WSS_(mean)0.63±0.14Pa,WSS_(max)1.79±0.34Pa)、C组(18例,WSS_(mean)0.54±0.11Pa,WSS_(max)1.66±0.34Pa)、D组(52例,WSS_(mean)0.79±0.22Pa,WSS_(max)2.00±0.35Pa),D组与A、B、C组比较,差异均有统计学意义(P均<0.05);所有入组孕妇的颈总动脉后壁WSS_(mean)参数与收缩压、舒张压均呈负相关(r值分别为-0.384、-0.377,P<0.05),WSS_(max)参数与收缩压、舒张压均呈负相关(r值分别为-0.350、-0.332,P<0.05)。结论基于V Flow技术测量妊高症患者颈总动脉的WSS参数可为临床提供参考依据,具有一定的潜在应用价值。

光滑壁面明渠底壁切应力分布研究

在分析了用Preston管量测的实验资料基础上,本文探讨了常用表示明渠底壁切应力分布的公式在均匀流和非均匀流情况下的适用性,得出非均匀流时,宽深比越小,水流的三维性质越大,边壁对水流的影响也增加。

一种可控性大鼠颈总动脉狭窄模型的建立及切应力测定

目的:为在体研究切应力改变诱导内皮细胞组织因子的表达建立一种可控性的大鼠颈总动脉狭窄模型。方法:54只SD大鼠随机分为9组,用自制硅胶管套扎左颈总动脉中段,术后不同时相点用TS 420型多普勒血流仪测定血流量,灌注前用DIGITEXα数字血管减影操作系统测定血管内径,用Poiseiulle流体力学公式Tw=32ηQ/πD3计算切应力。结果:颈总动脉狭窄85%后,平均血流量减少了65%,局部切应力发生了显著变化(p<0.01),在7d内无明显改变。结论:硅胶管套扎大鼠颈总动脉中段的狭窄模型,是比较理想的在体检测血流壁切应力改变对血管内皮细胞形态和功能影响的方法。

局部狭窄动脉内血流动力学环境的动态数值研究

为了定量研究局部狭窄动脉内的血流动力学环境,进而寻求其与动脉粥样硬化发生发展的关联,本文推导并建立了针对该问题的差分数值求解体系。推导了控制方程在特定坐标系空间的表达,给出了适当的边界条件。最后选择猪的颈动脉为研究对象,利用高频电磁流量探头和压力探头在体测量了入口段一个心动周期的血流量、压力等数据。利用这些测量数据作为求解体系的输入数据,心动周期内局部狭窄动脉内的各种血流动力学数据被细致求解,心动周期不同时期的流场、轴向速度分布、壁面切应力被详细显示并作了生理层面的分析。

颈动脉粥样硬化与管腔断面血流播散率研究

目的探讨不同时期颈动脉粥样硬化患者颈动脉断面血流播散情况及分布特点。方法对133例动脉粥样硬化患者进行颈动脉内血流直径播散率测算.在以有无动脉粥样斑块分为动脉粥样硬化无斑块组(A组)60例动脉粥样硬化有斑块组(B组)73例,另设63例颈动脉内-中膜无增厚且无动脉粥样硬化斑块者为对照组(C组)。结果颈动脉内血流直径播散率对照组(29.83±7.587)%,硬化组(37.92±7.733)%,斑块组(47.08±9.613)%,三组组间两两比较存在差异,有统计学意义,对照组与硬化组比较存在差异(P<0.01),对照组与斑块组存在差异比较存在差异(P<0.01).硬化组与斑块组比较存在差异(P<0.01)。结论动脉粥样硬化不同时期,管腔边缘血流状态也随之发生相应改变,可以用血流播散率进行量化表示。此表现符合低壁切应力假说,为低壁切应力假说提供影像学依据。

体外反搏下局部狭窄动脉内血液脉动流的一个数学模型

目的研究体外反搏对局部狭窄动脉内血流动力学环境的影响,进而探讨体外反搏对动脉粥样硬化斑块的干预作用。方法设计了一个基于流体动力学理论的数学模型,在特定的空间坐标系下推导了描述血液脉动流的控制方程,给出了合适的边界条件,并设计了数值算法对模型进行求解。以雄性乳猪的颈动脉为对象,在体测量了动脉的几何参数及反搏前后心动周期内连续的流率、动脉内压和心电。通过将反搏前后的实测数据分别应用到文中建立的数学模型中进行求解。结果得到了反搏前后心动周期里动脉模型内的多种重要的血流动力学量,包括血液流场、速度分布、壁面切应力(WSS)分布等。结论体外反搏能有效提高心动周期内动脉的血流量、提高心动周期内尤其是舒张期的动脉内壁切应力水平及压力梯度、增加动脉局部狭窄段后端回流区的血液回流速度。这些改变对于动脉粥样硬化斑块的发生及发展都有良好的干预作用。

P120连环蛋白在冲击流所致血管内皮细胞损伤中的作用

目的通过体外实验探讨P120连环蛋白(P120ctn)参与血流动力学改变引发血管内皮细胞损伤的作用及可能机制。方法通过自行设计的T形流室系统模拟不同血流动力学条件下血管分叉处的血流环境,刺激体外培养人类脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)及运用小干扰核糖核酸(SiRNA)敲除P120ctn基因片段后的HUVEC细胞。分别加载250、500 ml/min的流速作用12 h后,观察HUVEC形态、生长方式及P120ctn等蛋白的表达。结果 (1)正常HUVEC:500 ml/min加载12 h后,冲击点处细胞过度融合,细胞间隙变窄,高切应力(WSS)和高切应力梯度(WSSG)区的细胞密度下降且形态被拉长,部分细胞向下游迁徙,排列方向与冲击流方向一致。与未加载冲击流场比较,两种流速加载12 h后,P120ctn、血管内皮钙黏蛋白(VEC)、Kaiso和α-catenin等蛋白表达下降,基质金属蛋白酶2(MMP-2)表达升高,差异均有统计学意义(均P<0.05)。(2)P120ctn敲除后的HUVEC:在冲击流作用下细胞生长时间缩短为60 min。250 ml/min加载60 min,冲击点及其周围细胞仍维持多边形,但高WSS及高WSSG区域部分细胞开始向下游移动并聚集,细胞排列方式部分随流体方向排列;500 ml/min加载60 min后,高WSS和高WSSG区的细胞密度明显下降且形态被拉长,大量细胞向下游迁徙并集聚,排列方式与冲击流方向平行一致。与未加载冲击流场比较,两种流速加载60 min后,VEC、Kaiso、α-catenin等蛋白表达下降,MMP-2表达升高,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论血流动力学的改变可引起血管内皮细胞形态、生长方式及P120ctn等相关蛋白表达改变,导致血管内皮细胞间黏附连接稳定性的下降及相关致炎因子的表达改变。P120ctn敲除导致血管内皮细胞黏附连接稳定性的进一步降低。

站间输油管道内部受力简化模型

根据流体力学基本方程,建立了输油管道内部受力计算模型,进行了实际工程计算。同时结合FLUENT数值分析结果,对比了静压、动压和内壁切应力对管道内部受力的影响大小,给出了修正的站间水平输油管道静压计算公式。研究表明:水平输油管道动压、内壁切应力对管道影响不大,对站间输油管道进行内部受力分析时应以静压为主;站间输油管道静压值与管长、弯头相关,不同位置处的静压值应根据石油出站压力进行一定折减。

颈动脉斑块内出血与斑块位置的高分辨率磁共振成像研究

目的应用三维(3D)高分辨率磁共振成像(HR-MRI)分析颈动脉斑块内出血(IPH)的发生与斑块位置的关系,探讨斑块所处位置可能引起IPH的潜在机制。方法收集2019年4月—2020年1月在复旦大学附属华山医院神经内科就诊的92例缺血性脑卒中患者的临床资料,影像学资料从放射科影像归档和通信系统(PACS)中提取。应用ITK-SNAP软件3.6.0对原始图像进行横断面和矢状面多平面重建(MPR)。根据斑块在同步非增强血管造影和IPH(SNAP)成像序列的MRI信号特点判断有无IPH,记录斑块位置所处象限;观察增强前后的斑块信号差异,判断增强的程度。结果最后共66例患者纳入研究,其中52例患者双侧颈动脉各有1枚斑块,14例患者仅单侧有1枚斑块,共计118枚斑块。有IPH斑块28枚,IPH体积/斑块体积的比值为0.23±0.16,斑块强化率达100%(28/28);无IPH的斑块90枚,斑块强化率为62.22%(56/90);有IPH斑块的强化率显著高于无IPH斑块(P<0.05)。无IPH斑块的分布:第Ⅰ象限6个(6.67%),第Ⅱ象限28个(31.11%),第Ⅲ象限16个(17.78%),第Ⅳ象限40个(44.44%)。有IPH斑块的分布:第Ⅰ象限6个(21.43%),第Ⅱ象限8个(28.57%),第Ⅲ象限0个,第Ⅳ象限14个(50.00%)。有IPH斑块在第Ⅰ象限内所占比例显著高于无IPH斑块(P<0.05),而在第Ⅲ象限内所占比例显著低于无IPH斑块(P<0.05)。结论颈动脉斑块的位置可能会影响IPH的发生,IPH与斑块强化间存在一定联系。

相位对比磁共振定量血流测定技术评价动脉粥样硬化

目的探讨相位对比磁共振定量血流测定技术(PC-MRI)用于在体血流动力学分析以及评价动脉血流动力学改变致动脉粥样硬化的可行性。方法自南方医科大学动物中心购健康成年兔13只,其中随机选雌雄兔各2只(共4只)做对照组,对照组获取实验数据后与其它9只一起共同高脂喂养,13只给予高脂喂养2～6月作为实验组。兔麻醉前,抽取7 mL血送血粘度检测,麻醉后再将兔四肢固定于平板上,先行冠状位T2WI序列扫描,选取腹主动脉显示清晰的层面,以肾动脉分叉上方1 cm处主动脉为靶血管,采用PC-MRI定量血流测定技术进行扫描。获得腹主动脉横截面血流相位图及幅度图,选取含血流信息的相位对比图、幅度图作为分析图像,利用研发的血流动力学参数处理软件处理上述对照组及实验组相位图、幅度图数据,观察主动脉壁切应力(WSS)、平均流速、血流率等,采用独立样本t检验分析数据差异。结果 13只兔饲养喂养过程中死亡3只,麻醉时死亡2只,其余8只均造模成功,成功率为62%(8/13);实验组的各项血脂指标呈不同程度的升高:胆固醇(52.50±15.39 mmo1/L)、甘油三酯(5.19±3.85 mmo1/L)、高密度脂蛋白(11.10±5.17 mmo1/L)、低密度脂蛋白(33.43±16.40 mmo1/L);对照组WSS为(17.03±1.14)×10^(-2) Pa、流速12.28±2.51 cm/s、血流率4.51±1.13 mL/s;实验组WSS为(28.79±3.50)×10^(-2) Pa、流速22.31±6.24 cm/s、血流率5.79±1.89 mL/s,其中对照组与实验组主动脉WSS及平均流速差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论PC-MRI技术可用于在体血流动力学分析以及评价动脉血流动力学改变所致的动脉粥样硬化。

置入即刻和随访时对药物洗脱支架血流动力学特征的评估

目的:观察在同一患者中置入的西罗莫司药物洗脱支架和裸金属支架(BMS),评估置入即刻和6个月随访时的生理学参数:血流储备分数(FFR)、充血时跨支架压力阶差(HTG)和管壁切应力(WSS)。方法与结果:共纳入20例至少有2支冠状动脉需行经皮冠状动脉介入治疗的患者,其冠状动脉的血管和狭窄特征具有可比性,随机置入1枚西罗莫司洗脱支架和1枚BMS。置入即刻和6个月随访时测定冠状动脉压力、FFR、HTG和WSS。