体外反搏辅助循环诱导颈动脉分叉血流及壁面切应力重分布的机制:基于临床测量及数值仿真的研究

目的现代体外反搏(EECP)是由本团队自主研发的无创性辅助循环技术及装置。目前美国卒中学会(ASA)以Ⅱa级别将其纳入缺血性脑卒中的临床治疗推荐指南。前期研究表明,EECP对于缺血性脑神经疾病患者和健康志愿者所诱导的大脑血流动力学响应是显著不同的,但其机制目前尚不清晰。本文推测,脑血流自动调节(CA)起着最关键的作用。

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。