血管壁剪切力相关易感基因对颅内动脉瘤形成早期的作用

颅内动脉瘤严重威胁着人类健康，总体发病率为3．6％-6％，也是自发性蛛网膜下腔出血最主要的原因。研究证实血管内皮细胞对血流产生的多种压力非常敏感，特别是血管壁剪切力（wallshearstress．WSS）[4]。大量文献提示内皮细胞直接暴露于WSS，

复合型形态学特征联合流体力学对肾下型腹主动脉瘤破裂风险的评估

目的探讨复合型几何形态学特征对腹主动脉瘤(AAA)破裂风险的影响,并进行流体力学分析。方法回顾性收集2019年6月—2023年8月行CTA检查的AAA未破裂患者25例(完整组)和同期检查进行性别和年龄1∶1配比的AAA破裂患者25例(破裂组)。比较两组患者之间AAA的形态学特征,筛选AAA破裂风险的影响因素,并进行流体力学分析。结果破裂组和完整组的瘤体最大直径(D_(max))、瘤颈直径(D_(neck))、瘤体最大直径/健康主动脉直径(D_(max)/DAO)、瘤体最大直径/瘤颈直径(D_(max)/D_(neck))、标准化动脉瘤范围(L_(nor))分别为(5.92±1.50)cm和(3.67±0.68)cm、(2.38±0.50)cm和(2.06±0.03)cm、(2.54±0.67)和(1.56±0.34)、(2.53±0.62)和(1.81±0.38)、(22.73±11.08)和(10.78±4.59);破裂组的形态学指标量值均高于完整组,其差异均具有统计学意义(t=6.947、2.563、6.567、4.952、4.982,P均<0.05)。其中D_(max)和D_(max)/DAO是AAA破裂风险的独立影响因素(OR分别为1.824、4.039,95%CI分别为1.459~6.251和3.261~9.155,P<0.05)。包含复合型形态学特征的多变量新模型对破裂风险分类的准确性高于仅包含D_(max)的常规模型(94%比88%)。破裂组和完整组AAA分别表现为Ⅲ型和Ⅱ型血流模式,并且破裂组AAA的低壁剪切力面积大于完整动脉瘤(73.9 cm^(2)比67.8 cm^(2))。结论结合形态学特征D_(max)、D_(max)/DAO和流体力学的血流模式和低壁剪切力面积有助于评估AAA的破裂风险。

颅内动脉瘤伴开窗畸形血流动力学数值模拟分析的初步研究

目的探讨构建颅内动脉瘤(IA)伴开窗畸形三维数字化模型的可行性,并建立三维有限元模型。方法选取1例前交通动脉瘤伴开窗畸形的急诊患者为研究对象,利用GE Lightspeed 64排螺旋CT获得患者颅脑CT原始数据。应用Mimics软件连续读入DICOM格式的颅脑CT原始数据,采用阈值分割与手动分割相结合的图像处理方法得到最感兴趣部位,并选择3D重建按钮进行三维重建。再应用Geomagic studio软件以"抽壳法"对三维重建模型的表面三角面片形态网格和血管壁截面作进一步优化处理,再现血管壁的真实形态。优化后的三维数字化模型以标准模板库(STL)格式保存并输出。应用CFX软件进行三维刚性模型的数值仿真,并分析与动脉瘤生长及破裂相关的血流动力学参数。结果联合应用Mimics软件和Geomagic studio软件首次成功建立了IA伴开窗畸形的三维数字化模型。模型进一步生成三维有限元模型,并作了相关血流动力学分析,形象地显示了瘤中各区域动脉瘤壁的壁剪切力分布情况。在血流冲击瘤颈处,壁剪切力最大,瘤体次之;在瘤顶处剪切力最小;在开窗处,壁剪切力明显增大。结论借助可靠的CT成像技术和优化的建模方法,联合应用Mimics软件和Geomagic studio软件可以成功建立IA伴开窗畸形的三维数字化模型,并分析动脉瘤各个区域和开窗处的血流动力学参数。

等长收缩训练促进犬慢性心肌缺血侧支动脉生成的机制

目的:观察等长收缩训练对慢性心肌缺血犬血压、血管壁剪切力及血流灌注的影响,探索等长收缩训练促进缺血心肌侧支动脉生成的机制。方法:制备犬慢性冠状动脉狭窄模型,随机分为假手术组,单纯心肌缺血组,被动等长收缩训练组。实验终点时,所有犬在DSA检查后检测血管壁剪切力(wall shear stress,WSS)及记录收缩压、舒张压的数值,记为基础值;PIE组除了测定基础值外,还使用电刺激诱发IE运动,测定IE开始前30s、开始后30s及停止后30s的收缩压、舒张压及WSS的值。检测缺血心肌冠状动脉侧支循环血流量(collateral blood flow,CBF)、单核细胞(mononuclear phagocyte,MP)及平滑肌细胞(smooth muscle cell,SMC)的数量。结果:6周IE后:(1)WSS:实验终点经过DSA造影发现,PIE组WSS的基础数值最高(P<0.05)。PIE组实验犬在DSA造影过程中行IE运动不同时间点的WSS值相比较,IE开始后30s的WSS值最高(P<0.05)。(2)血压:实验终点时基础血压值相比较,SO组的SBP值最低(P<0.05);PIE组的DBP值最高(P<0.05)。PIE组实验犬在DSA造影过程中IE运动不同时间点的SBP、DBP相比较,IE开始后30s的SBP值最高(P<0.05)。(3)心肌局部血流量及细胞学检测:PIE组的CBF、平滑肌数量、单核细胞数量最高(P<0.05)。(6)相关性分析发现:WSS与CBF呈中度正相关;WSS与SMC呈高度正相关;WSS与MP呈高度正相关。实验终点时PIE组犬不同时间点的WSS与SBP、DBP的相关性分析发现,WSS与SBP呈高度正相关;WSS与DBP呈中度正相关。结论:等长收缩训练可以通过升高血压,提高血管壁剪切力水平从而促进缺血心肌血流灌注。

脑动脉瘤的血流动力学研究进展

脑动脉瘤的发病原因及发病机制已成为全球研究的热点,国内外学者多认为脑动脉瘤受血流动力学、易感基因和环境等多因素的影响。研究发现血流动力学因素在动脉瘤的发生、发展和破裂过程中发挥关键作用。血管壁剪切力、血流形式、血流速度、血流压力和动脉成角角度等因素都对脑动脉瘤的发生、发展和破裂起重要作用。本文通过回顾相关血流动力学文献并结合本课题组的研究结果,论述血流动力学因素在脑动脉瘤中的重要作用。

腹主动脉瘤的数值计算模型比较研究

目的分别采用纯流体模型和流固耦合模型来计算腹主动脉瘤的血流动力学特征,比较两种数值模型的不同,并讨论在研究腹主动脉瘤中的应用。方法使用Gambit 2.2.30和COMSOL Multiphysics 4.2建立腹主动脉瘤的理想模型,分别基于有限体的方法分析纯流体模型,基于任意拉格朗日-欧拉算法(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)计算流固耦合模型。结果同样的入口速度下,纯流体模型出现4个涡流和6个局部压力集中;流固耦合模型只有2个涡流和局部压力集中,且涡流中心更接近腹主动脉瘤的远端。在边界层分离点、血流回帖位置以及腹主动脉瘤的近端和远端,两种模型均出现壁剪切力极值。血管壁的最大形变和最大壁应力出现在腹主动脉瘤的近端和远端。结论两种模型的涡流个数和涡流中心的位置均不一样,与瘤体的生长有着密切的关联;流固耦合模型中的最大壁剪切力比纯流体模型要小36%;最大壁应力和最大血管壁的形变量与出口血压呈正相关。在研究血管瘤生长与血流动力学的关系时需要考虑使用流固耦合模型。

颅内外动脉粥样硬化种族差异的研究进展

对不同种族人群进行脑动脉粥样硬化的研究发现,欧洲与亚洲人群之间发病部位明显不同,表现为黄种人、黑人以颅内动脉粥样硬化性狭窄多见,白种人则以颅外动脉粥样硬化性狭窄为主。除种族以外,动脉粥样硬化的其他危险因素还包括高血压病、糖尿病、年龄和血脂异常等。在这些不同因素的影响下,脑动脉粥样硬化发生部位也存在差异。不同种族人群动脉粥样硬化发生部位不同是由何种因素引起？