冠状动脉狭窄对血管血流动力学的影响

目的运用计算流体动力学技术,模拟冠状动脉不同狭窄程度的血流动力学变化,探索冠状动脉血流动力学变化和血流分布与冠状动脉不同狭窄病变的关系。方法以正常人右冠状动脉CT图像数据为基础,重建冠状动脉几何模型,人工建立狭窄程度分别为0%(正常)、30%(轻度狭窄)、60%(中度狭窄)和90%(重度狭窄)的4种血管模型,并分别构建血管血流动力学模型,最后分别进行数值模拟,分析比较4种血管模型血流动力学的差别。结果通过比较4种血管模型的血流动力学数值模拟可发现,随着冠状动脉狭窄程度增加,狭窄远心端血流涡旋愈加明显,狭窄处血流速度以及狭窄前血管壁面压力(WP)逐渐增加,而狭窄远心端WP逐渐下降;狭窄处壁面切应力(WSS)分布一直处于高值,并且当血管狭窄程度达到中重度狭窄,狭窄远心端血管可见明显的高WSS区域,而狭窄远心端血管其他区域呈现低WSS;狭窄前后血管血流速度以及血流分布也发生了改变。结论在CT图像上,可能能较准确重建出冠状动脉血流动力学模型,并模拟出不同狭窄程度冠状动脉模型。中重度冠状动脉狭窄远心端血流动力学表现为明显的血流涡旋以及高WSS区域,这种血流动力学变化可能会加重血管动脉粥样硬化,从而进一步加重血管狭窄。

冠状动脉中度狭窄进行性加重的血流动力学风险因素分析

目的:探究冠状动脉中度狭窄进行性加重冠心病患者的血流动力学特点。方法:回顾性纳入2016年1月至2018年6月冠状动脉造影结果表现为中度狭窄并在1年后再次行冠状动脉造影随访的患者共110例。对比两次影像学结果,判断狭窄是否进一步加重(定义:狭窄加重程度>20%),并根据结果将其分为两组,稳定组(n=85)和加重组(n=25),对纳入病例的第1次血管模型进行血流动力学模拟、分析和定量计算,选择狭窄处的血流涡流数目、血流速度(V)、壁面切应力(WSS)以及壁面压力(WP)作为血流动力学测量指标,最后我们对患者的一般临床特征、影像学特征以及血流动力学特征进行统计分析,从而确定冠状动脉狭窄加重的相关危险因素。结果:110例冠状动脉中度狭窄患者中随访狭窄加重的患者有25例,对比两组发现在一般指标与影像学指标方面差异无统计学意义,而在血流动力学指标方面,稳定组狭窄处的WP值略高于加重组[(4.78±1.29)kPa vs.(4.52±1.54)kPa],而狭窄处V值略低于加重组[(0.55±0.19)m/s vs.(0.61±0.21)m/s],但两者差异均无统计学意义(P均>0.05);涡流数目([1.58±0.98)个vs(.2.47±1.01)个,P<0.05]和WSS值([4.82±1.03)Pa vs(.6.77±1.51)Pa,P<0.05]均低于加重组,差异均有统计学意义。结论:应用高分辨率CT图像可以准确的重建出冠状动脉的三维血管模型。在冠状动脉中度狭窄患者中,其狭窄进一步加重,可能与狭窄处更多的涡流以及更高的WSS值相关。