计算流体力学在主动脉夹层中的应用及研究进展

主动脉夹层是心血管疾病中死亡率最高的疾病,危害巨大.现有诊断及预后评估手段主要依赖CT血管成像检查,但该方法对血流成像以及流体力学变化缺乏有效参考,而计算流体力学可以直观、可视化地模拟人体血管内的血流动力学状态并进行数值量化,因此,计算流体力学在血流动力学评估、术后效果评价及预测等领域有非常重要的作用.本文就计算流体力...     

主动脉弓计算流体力学模型的建立与应用

目的基于MRI断层资料建立主动脉弓计算流体力学模型,模拟真实血流条件下的血流运动。方法对志愿者主动脉弓行MRI扫描,通过Mimics 14.1交互式图像控制系统建立主动脉弓的三维模型,利用RapidForm XOR3软件对主动脉弓三维模型实体化,然后利用ANSYS Fluent对实体模型进行网格划分,最后模拟真实条件下的主动脉弓内部血液的流体力学特征。结果流体力学模型精确地反映了主动脉弓的形态,并获得了主动脉弓内部的流场数据。结论计算流体动力学模型可为科研的、合理的数字化主动脉弓疾病研究提供一个虚拟的执行平台,计算流体力学分析方法可以为主动脉弓疾病的诊断提供一种临床预警辅助诊断手段。     

颈动脉支架植入术治疗颈动脉狭窄效果的数值模拟

目的采用计算流体力学数值模拟方法对颈动脉支架植入术(CAS)治疗颈动脉狭窄的效果进行评估。方法采用Mimics软件对1例颈动脉狭窄患者手术前后的CT影像进行三维重建,构建个体化颈动脉分叉模型,利用计算流体力学方法对模型进行三维流动数值模拟计算,以壁面剪切应力、壁面压力、血流轨迹和流量等血流动力学指标对CAS的疗效进行评估。结果数值模拟计算结果显示:与术前比较,CAS术后颈动脉内的流动速度、颈内与颈外动脉的流量分配比例、壁面剪切力和壁面压力等血流动力学指标发生明显变化,血液流动状态明显改善。结论计算流体力学数值模拟评估CAS的效果更为直观且合理,并能够在术前为个体病例提供最优的指导性方案。     

Numerical simulation of therapeutic effect of carotid artery stenting on carotid artery stenosis

目的 采用计算流体力学数值模拟方法对颈动脉支架植入术(CAS)治疗颈动脉狭窄的效果进行评估.方法 采用Mimics软件对1例颈动脉狭窄患者手术前后的CT影像进行三维重建,构建个体化颈动脉分叉模型,利用计算流体力学方法对模型进行三维流动数值模拟计算,以壁面剪切应力、壁面压力、血流轨迹和流量等血流动力学指标对CAS的疗效进行评估.结果 数值模拟计算结果显示:与术前比较,CAS术后颈动脉内的流动速度、颈内与颈外动脉的流量分配比例、壁面剪切力和壁面压力等血流动力学指标发生明显变化,血液流动状态明显改善.结论 计算流体力学数值模拟评估CAS的效果更为直观且合理,并能够在术前为个体病例提供最优的指导性方案.     

壁面弹性对分叉颈动脉个体化病例血流动力学影响的数值模拟

目的基于颈动脉的壁面弹性变形对血流动力学变化的重要影响,研究血流动力学与分叉颈动脉粥样硬化之间的关系。方法采用Mimics软件对CT医学影像三维重建,得到1例真实人体颈动脉分叉模型,利用计算流体力学对该模型分别以刚性壁面和弹性壁面进行三维流动数值模拟计算。通过壁面位移、壁面应力、时间平均壁面剪应力(TAWSS)、震荡剪切指数(OSI)等血流动力学参数对比分析刚性模型与弹性模型的差异。结果相对刚性模型而言,尽管颈动脉内的速度分布和壁面剪应力分布趋势差异不大,但颈动脉内速度有显著下降、壁面剪应力也有大幅降低。在该例数值计算中,最大流动速度约下降14%,而TAWSS则下降了11.8%。壁面变形导致的血流扰动使得颈动脉内的流动更加复杂。结论弹性壁面对分叉颈动脉的血流动力学具有重要影响,可以更合理地模拟心血管内的流动问题。     

基于流固耦合的计算流体力学在心血管疾病中的应用

心血管疾病是目前威胁我国人群健康的第一大疾病,现有的诊疗手段主要依赖于影像学检查,但该方法对血流成像以及流体力学变化缺乏有效参考。计算流体力学可以直观、可视化地模拟人体血管内的血流动力学状态并进行数值量化,但未进行流固耦合分析的计算流体力学因为与真实人体有差距,结果与真实值有一定差距。因此,基于流固耦合技术的数值模拟分析心血管疾病中的作用值得深入研究。本文章就基于流固耦合技术的计算流体力学在心血管疾病中应用及研究进展作一简要综述。     

计算流体力学在先天性心脏病手术方式模拟中的研究进展

计算流体力学是直观、可视化的研究方式,随着学科间合作的加强,通过计算流体力学技术对生理和病理状态下的心血管系统进行模拟成为可能。计算流体力学可用于术前血流动力学评估、术后结构区域血流评价以及手术方式模拟等领域。文章就计算流体力学在先天性心脏病手术方式模拟中的研究进展进行综述。     

应用计算流体力学方法分析人体腹主动脉分叉内血液流动

目的应用计算流体力学方法对4例正常人体腹主动脉内血流情况进行数值模拟,通过分析计算获得血流动力学参数,讨论腹主动脉内复杂的血流情况与动脉粥样硬化疾病的关系,为临床的预防与诊断提供帮助。方法选择的临床增强C T图像数据为D icom格式,层间距为0.5 m m,每片图像的平面分辨率为512×512,像素大小为0.5 m m。应用医学图像后处理软件对临床获得的C T医学图像数据进行处理重构,并转化为可用于数值计算的真实的人体腹主动脉三维解剖模型。应用计算流体力学(C FD)方法基于三维解剖模型进行数值计算。结果获得了正常人体腹主动脉分叉内在心动周期内不同时刻的血流动力学参数。结论计算流体力学数值模拟方法为在个体腹主动脉内进行仿真模拟血流动力学分析提供了可靠方法。腹主动脉分叉内复杂的血流情况与动脉粥样硬化疾病的产生与发展存在一定联系,为心血管疾病的临床诊断与治疗提供一定的帮助。     

胆道超声造影的临床实践进展

胆道超声造影是一种新兴的胆道造影方法,利用超声造影剂SonoVue增强超声背向反射的机制,对胆道形态和血流灌注进行检测,提高了超声对胆道疾病检查的灵敏性和准确度.通过胆道引流管或胆道穿刺将超声造影剂注入胆道,多普勒成像清晰显示三级以上胆道,持续约6分钟,可直观的显示出完整的胆道树,对胆道梗阳性疾病和术后胆道情况,可替代PTC进行较客观的评估;经静脉注入造影剂,比较胆道壁在动脉期、门静脉期、延迟期的超声改变,可了解胆管周围皿管丛的血流灌注状态,有助于肝移植术后胆道缺血性病变的早期诊断和治疗.     

老年胆道疾病的临床特征及外科处理分析

目的:通过对老年胆道疾病患者的临床治疗情况进行分析,总结出老年胆道疾病的临床特征,并提出相应的外科处理方法。方法:结合笔者所在医院在2013年5月到2016年5月中137例接受老年胆道疾病治疗的实际资料,对引发老年胆道疾病的因素进行总结汇总,并根据这些因素,拿出相应的外科处理办法。结果:根据得到的数据资料,可以发现,老年胆道疾病往往存在着肺部感染、感染性休克等并发症,严重的危及到患者的生命安全。结论:通过总结老年胆道疾病的临床特征,并给出相应的临床外科分析,应对新的治疗方式加以推广。     

肝胆外科医生的陷阱—IgG4相关性疾病

肝脏、胆道和胰腺是IgG4相关疾病（IgG4-RD）最常累及的部位,因其临床特点无特异性,能否明确诊断成为此类疾病在诊疗过程中的重点和难点,临床中极易造成此类疾病的漏诊和误诊,延误治疗的时效。近年来,一些高灵敏度的生物标志物的出现,以及IgG4-RD发病机制研究的进展,为早期确诊和治疗靶点的选择提供了新的理论依据。本文就IgG4相关肝胆胰疾病目前的诊疗现状和研究进展做一述评,以期提高外科医生对此类疾病的系统性认知,并对未来可能的研究热点进行展望。     

浅谈基层医院检验科的管理

随着现代医学的不断进步和人类对疾病认识的提高,临床医师对疾病的诊断和治疗越来越依赖于实验室检查。临床检验的任务是通过实验室的各种检查方法,对病人的血液、体液、排泄物、分泌物等标本进行检查、分析,所得结果为临床医生对疾病的诊断、治疗、观察病情及预后判断提供重要的依据。     

玻璃体腔注射抗血管内皮生长因子药物对糖尿病视网膜病变患者眼部血管及血流的影响

糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病患者最重要的微血管病变,也是当今人群主要致盲眼病之一,其引起的眼部典型病理改变为视网膜缺血刺激分泌的血管内皮生长因子(VEGF)介导的新生血管生成,因此抗VEGF药物已逐渐成为治疗DR及其引发的一系列病变,如糖尿病性黄斑水肿等的主流方式之一。近年来发现抗VEGF药物对DR患者的眼部血管及血流具有一定影响,但具体机制尚未完全阐明,本文总结了玻璃体腔内注射抗VEGF药物对DR患者眼部血管及血流影响方面的研究进展。     

关注主动脉血管异常形变，预防腹主动脉瘤的形成

背景　临床数据显示,腹主动脉瘤（AAA）的发病率呈逐年上升趋势,AAA的发病原因不但有血管自身生化性质的内因,也有血液血流动力学的外因。从生物力学“应力-生长理论”来看,异常的血流力学环境将会导致血管结构重建,致使血管疾病的产生。目的　探究主动脉血管发生异常形变时,其内部血流动力学特性对AAA的产生及发展的影响。方法　2016-06-15至2017-07-31采集内蒙古民族大学附属医院神经内科1例人体健康主动脉血管、2例典型AAA病变主动脉血管的临床CT图像数据。运用医学影像三维重建技术将3例CT图像数据重构出与真实血管一致的三维血管结构模型,并利用计算流体力学软件FLUENT 14.5进行数值模拟。基于相同血流入口速度在不同血管结构模型内血流动力学特性的计算结果,对比不同血管壁面切应力分布及发生AAA后的血管内血液流场及其二次流分布情况,探究血管发生异常弯曲、扭曲等形变后,其内部的血流动力学特性的变化,分析导致AAA产生的血流动力学原因。结果　相同入口速度前提下,与健康人体主动脉血管中血流状态相比,血流速度及方向在2例AAA病变模型中主动脉弓弯曲处血液流速降低,在弓部弯曲内侧区域发现明显环流。计算AAA患者动脉血管结构模型截面内血液二次流分布发现,血管主动脉弓处的血流出现涡旋流动,经过主动脉弓段后血流较为正常,且血流速度偏小,流经AAA弯曲处血流速度局部变大。与健康血管模型的切应力分布相比,除血管各出口位置的切应力较大外,人体主动脉弓段的切应力较小,但健康人体血管的壁面切应力稍大,且切应力在血管壁面分布较均匀。结论　与健康人体相比,AAA患者血管发生异常弯曲、扭曲等形变的同时伴有二次流的存在,且高速、涡旋的二次流现象会对血管壁造成不可缓解的冲击,从而导致AAA的产生,并使AAA的直径逐渐增大。     

三维人胸主动脉中血流动力学的数值研究

目的分离与重建人体胸主动脉弓的三维仿真模型,对人体胸主动脉中的脉冲血流进行三维数值模拟和研究。方法运用计算流体力学的基本原理和血流动力学的相关知识,依据临床上采集到的人胸CT扫描数据,运用图像处理软件Mimics分离并重建人体胸主动脉弓的三维仿真模型。结果计算出当以抛物型脉冲血流作为初始速度时,正常人的胸主动脉内血液流动在心动周期内不同时刻的血液流场、壁面压力、速度分布。主动脉弓与分支血管交界面远心端的血流速度明显高于近心端的血流速度,主动脉弓段内外壁血流存在明显的压力差,血流速度和压力变化剧烈区域,特别是左锁骨下动脉分出点以下约2～3cm处的局部区域,与临床主动脉夹层易发区域相吻合。这说明血流压力和速度对胸主动脉夹层的发生有很大的影响。结论基于CT扫描数据进行数值模拟与仿真建模有利于深入开展生物流体力学研究,而主动脉弓血液流场的数值模拟对临床主动脉夹层的诊断和治疗提供了很大的帮助。     

肥胖与高血压的关系及预防

肥胖可以造成人类许多心血管疾病,对高血压的发生发展起着重要的作用。本文综合近年研究结果,从过食而摄取较多的盐类,体液量、循环血量增加,上臂周径粗大,血压测量用的袖带相对狭窄,肾素-血管紧张素系统功能亢进,交感神经活动增强,高胰岛素血症,前列腺素等降压物质减少等影响因素探求与高血压的联系。并探讨如何通过积极预防和治疗肥胖来控制高血压的发生与发展。     

叶黄素在眼科疾病中作用和机制的实验性研究进展

叶黄素可清除单氧基团和过氧化自由基,对视网膜的保护机制主要体现为滤过蓝光和抗氧化损伤。叶黄素在多种眼科疾病中的预防及治疗作用虽被临床证明有效,但其机制尚未完全明确,有待临床与基础研究探索。文章对叶黄素在眼科疾病中作用和机制的实验性研究进展进行综述,主要介绍常见眼科疾病动物模型中和眼科相关细胞中叶黄素的研究。     

索拉非尼对门静脉高压症的治疗作用及其机制

门静脉高压症是一组以门静脉压力升高、门体侧枝循环形成为特征的临床综合症,是肝硬化最主要的并发症之一。目前
尚无治疗门静脉高压的理想药物,故有必要寻找可有效降低门静脉高压的药物。索拉非尼是口服的酪氨酸激酶抑制剂,已有研
究表明,索拉非尼用于门静脉高压症可显著改善血流动力学、抑制新生血管形成、减轻肝脏的纤维化,明显降低门静脉压力。本
文就索拉非尼治疗门静脉高压症的研究进展及其相应机制做一综述。     

白蛉传播的病毒及其与疾病关系的研究进展

目的 白蛉可通过吸血活动而传播多种病原体,包括寄生虫、细菌、病毒,是重要的医学媒介昆虫。我国在白蛉传播病毒及其与疾病关系的研究基本处于空白状态。本文介绍了国际上有关白蛉传播病毒及其与人畜动物疾病关系的最新研究进展,包括白蛉传播的病毒、白蛉传播病毒在病毒学中的分类、白蛉传播病毒引起的人类及动物性疾病,以此推动中国白蛉传播病毒相关的研究。