颈内-后交通动脉瘤破裂危险的形态学与血流动力学分析

目的用数值模拟的方法分析颈内-后交通动脉瘤破裂危险相关的形态学与血流动力学因素。方法选择2011年1月至12月在第二军医大学长海医院神经外科接受血管造影的颈内-后交通动脉瘤39枚,其中破裂动脉瘤28枚,未破裂动脉瘤11枚。重建三维脑血管造影影像获得动脉瘤模型,测量其形态学参数,并应用计算流体力学方法分析动脉瘤的血流动力学特征。结果破裂组瘤高/颈宽比(AR)为1.233±0.483,高于未破裂组(0.832±0.252,P=0.002);破裂组标准化壁面切应力(WSS)为0.545±0.259,低于未破裂组(0.761±0.216,P=0.015);破裂组低壁面切应力面积(LSA)为(11.669±16.041)%,高于未破裂组[(1.236±2.212)%,P=0.040]。其余指标,包括瘤体/载瘤血管直径比(SR)和剪切震荡指数(OSI)在两组间差异无统计学意义。结论高AR值、低WSS和高LSA可能是影响颈内-后交通动脉瘤破裂的危险因素。     

基于计算流体力学技术的胸主动脉瘤血流动力学研究

目的 探讨基于计算流体力学技术的个体化胸主动脉瘤的血流动力学模型在胸主动脉瘤生长、破裂机制研究中的作用.方法 用Mimics软件读取患者CT血管造影医学数字成像和通讯标准(DICOM)数据,重建三维个体化胸主动脉瘤模型,假设动脉血流为层流、不可压缩、牛顿流体,入口血液流速随时间周期性变化,应用有限体积法FLUENT软件进行非定常血流数值模拟,分析与动脉瘤生长、破裂相关的血流动力学参数.结果 数值结果得到胸主动脉瘤在心动周期不同时刻的血流速度及壁切应力分布.收缩期近端瘤颈的血流速度显著高于扩张的动脉瘤体的血流速度,射血进入动脉瘤,冲击动脉瘤体近端的外侧壁.动脉瘤内的射血峰值瞬时流线显示血流冲击动脉瘤壁,瘤体内观察到呈右手螺旋的涡流.高切应力分布于近、远端瘤颈以及血流直接冲击动脉瘤壁的位置,瘤体呈大范围的的低切应力分布.结论 重建的个体化胸主动脉瘤模型,用于血流动力学数值模拟研究,可分析胸主动脉瘤生长、破裂机制.     

不同栓塞程度对颅内动脉瘤介入治疗后囊内血流动力学影响的数值模拟研究

目的　研究不同栓塞状态下动脉瘤内血流动力学变化,为血管内治疗策略的制定提供理论依据。方法　基于脑动脉瘤血管造影的三维血管成像,在不同栓塞状态下,重建动脉瘤的三维模型,采用ANSYS CFX软件包进行分析血流速度、壁面切应力、压力分布和流场情况。结果　与治疗前比较,动脉瘤顶端部分栓塞后使瘤体明显缩小,瘤顶低WSS区域减小,瘤体内涡流减少但流速无变化,同时造成瘤顶部平均WSS增大为2.13Pa;而继续栓塞后,使动脉瘤整体壁面切应力显著下降,残留瘤颈远端流速明显降低;无论栓塞与否,动脉瘤流入道血管壁的壁面压力均无明显变化。 结论　颅内动脉瘤囊内血流动力学变化受弹簧圈栓塞程度和及其在瘤体内分布的影响。     

顶端动脉瘤的血流动力学数值模拟切应力分析

目的:探讨顶端动脉瘤的血流动力学特点,分析动脉瘤的生长、破裂的可能机制。方法:采用计算流体力学（CFD）软件结合顶端动脉瘤的医学影像,对动脉瘤内血液流动数值模拟切应力进行分析。 结果:0~0.22 T时,血管内血流速度急剧上升到最大值;0.22~0.55 T时,从最大值急剧下降到初始值。切应力随血流速度变化,在0.22 T时动脉瘤颈部切应力值最大,0.55 T时最小,而在这两时刻,动脉瘤壁不存在切应力。 结论:切应力由血流冲击造成,其大小与血流速度变化一致。CFD数值模拟是一种反映动脉瘤血流动力学较好的方法,为动脉瘤的病理生理机制和临床治疗提供较好的帮助。     

支架置入前后颅内动脉瘤血流动力学的数值模拟

目的：探讨支架植入对大脑中动脉(MCA)分叉处动脉瘤的血流动力学影响,以及支架对血流动力学因素特别是壁面切应力(WSS)的影响。方法：结合临床影像,基于计算流体力学(CFD)数值模拟方法,采用ANSYS流体力学软件,对单支架治疗1例MCA分叉处动脉瘤行术前、随访时血流动力学数值模拟分析,比较血液流线和WSS在2种情况下...     

顶端动脉瘤的血流动力学数值模拟速度分析

目的：探讨顶端动脉瘤的血流动力学特点,分析动脉瘤生长、破裂的可能机制。 方法：采用计算流体力学（CFD）软件结合顶端动脉瘤的医学影像,对动脉瘤内血液流动行 数值模拟。 结果：脉动状态下每个心动周期里,在0~0.4 s内速度变化最剧烈,在动脉分叉处形成涡运动。通过瘤颈进入动脉瘤内时,血流速度骤减,在动脉瘤中央形成涡,速度逐渐减小并可能静止。瘤顶血流速度很小甚至静止。 结论：顶端动脉瘤血流动力过程复杂,血管分叉处涡运动剧烈;瘤颈速度在0~0.5 s内剧烈变化,受到血流的冲击瘤颈扩大使瘤生长;破裂主要在瘤顶,但是瘤顶速度很小甚至静止,瘤壁在血流冲击下的振荡是破裂的因素之一。速度是危险因子之一,0~0.5 s是危险时间窗。     

血流转向装置对动脉瘤血流动力学影响的数值模拟研究

目的 探讨低孔率血流转向装置对脑动脉瘤内血流动力学的影响及其临床应用的可行性.方法 应用绘图软件虚拟建立宽颈和窄颈的弯曲管侧壁型动脉瘤三维模型.采用脉动流对不同动脉瘤模型进行数值模拟研究,并虚拟植入血流转向装置于载瘤动脉内并覆盖瘤颈.应用Fluent软件计算,比较低孔率血流转向装置植入前后载瘤动脉及动脉瘤内瘤动力学变化.结果 血流转向装置植入后窄颈与宽颈动脉瘤内的血流动力学均发生显著变化.窄颈动脉瘤瘤颈远侧壁的速度峰值与壁面剪应力在血流转向装置植入后均有显著;宽颈动脉瘤中表现出同样的趋势,但下降幅度低于窄颈动脉瘤.结论 数值模拟研究证实低孔率血流转向装置显著改变动脉瘤内的血流动力学,对防止动脉瘤出血或再出血非常重要.     

综合疗法联合神经节苷脂治疗中老年重症脑卒中的疗效

目的探讨综合疗法联合神经节苷脂治疗中老年重症脑卒中的疗效。方法选择2010年9月至2012年9月在重庆市第五人民医院确诊为中老年重症脑卒中患者150例,利用随机数字表法分为试验组和对照组,每组75例,试验组采用综合疗法联合神经节苷脂法,对照组采用综合疗法。比较两组患者治疗前后的血清参数-神经元特异性烯醇化酶(NSE)、超氧化物岐化酶(SOD)以及血流动力学参数,并分析神经功能缺损程度(NDS)、日常生活活动量(ADL)等临床指标。结果试验组经治疗后的血清中NSE、ODS的浓度显著低于对照组[(13.96±1.18)μg/L vs(25.16±0.45)μg/L,(8.39±0.63)μmol/L vs(14.71±0.66)μmol/L,P<0.05];全血高切黏度、全血低切黏度显著低于对照组[(3.68±1.05)m Pa·s vs(5.67±1.34)m Pa·s,(6.95±0.72)m Pa·s vs(9.73±0.86)m Pa·s,P<0.05],红细胞沉降率显著高于对照组[(26.2±1.1)mm/h vs(17.9±1.2)mm/h,P<0.05];NDS评分显著低于对照组[(12.2±2.1)分vs(23.5±1.8)分,P<0.05];ADL评分显著高于对照组[(75.5±1.2)分vs(57.4±1.4)分,P<0.05]。结论综合疗法联合神经节苷脂能够改善病变的血管,修复受损的神经系统,临床应用价值高。     

视网膜脱离扣带术后视网膜中央动脉血流动力学的改变

目的:探讨视网膜脱离巩膜扣带术后眼视网膜中央动脉血流动力学的改变.方法:对26例单眼孔源性视网膜脱离行局部外加压术(16眼)或环扎术(10眼)巩膜扣带手术方法后,应用彩色多普勒成像检测视网膜中央动脉血流速度,对侧健眼为对照眼.结果:局部巩膜外加压术后16眼视网膜中央动脉血流平均流速值[(4.05±0.35)cm/s]较对侧健眼[(5.54±1.26)cm/s]明显降低(P<0.01);环扎术10眼视网膜中央动脉血流平均流速值[(3.10±0.54)cm/s]较对侧健眼[(5.09±0.94)cm/s]明显降低(P<0.01).环扎术眼视网膜中央动脉血流平均流速值较外加压术眼明显降低(P<0.01).结论:局部巩膜外加压术和环扎术均可引起视网膜中央动脉血流速度改变,以环扎术后视网膜中央动脉血流速度改变较为明显.     

真性动脉瘤破裂出血后假性动脉瘤的形成及血流动力学研究

目的研究颈总动脉（CCA）瘤破裂后假性动脉瘤的形成过程与机理。方法运用创伤法及显微外科技术,制作20只犬真性动脉瘤（AN）破裂出血后形成假性动脉瘤（真性合并假性动脉瘤,T＋F）模型,术后1、2、3、4、8周行彩色多普勒超声、磁共振成像（MRI）、磁共振血管成像（MRA）、数字减影血管成像（DSA）检查,光镜及电镜观察真性和假性动脉瘤的病理改变,计算流体动力学（CFD）模拟分析真性和假性动脉瘤内的血流速度、压力和切应力的分布情况。结果成功建立11只鼠T＋F模型,3只颈总动脉闭塞,2只真性AN闭塞,4只形成了真性AN而未形成假性AN。假性动脉瘤内的血流速度很慢,真性动脉瘤瘤口远端底边的切应力最高,而真性与假性动脉瘤交界的部位切应力不高。结论验证了T＋F形成的病理生理过程,提示假性动脉瘤的形成和生长可能与其内的压力有关。由于假性动脉瘤的形成,T＋F在血流动力学的影响下更容易破裂出血,应当积极地行确定性的外科治疗。     

尺寸比及子囊形成对颅内镜像动脉瘤破裂的影响

目的 探讨颅内镜像动脉瘤的形态学及血流动力学特征及其对动脉瘤破裂的影响。方法 回顾性分析颅内镜像动脉瘤46例92枚动脉瘤的数字减影血管造影资料,采用计算流体动力学模拟。收集动脉瘤15个形态学参数和5个血流动力学参数。比较破裂动脉瘤与未破裂动脉瘤各参数的差异,采用多因素Logistic回归分析法确定动脉瘤破裂的危险因素。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析各参数预测动脉瘤破裂的曲线下面积(area under curve, AUC)和阈值。结果 破裂组动脉瘤形状不规则、子囊形成发生率多于未破裂组,最大径、高度、宽度、最大深度、瓶颈因子(bottle neck factor, BNF)、纵横比(aspect ratio, AR)、尺寸比(size ratio, SR)、高宽比(height/width, H/W)、深宽比(Hmax/width, Hmax/W)大于未破裂组,平均壁面剪切力、标准化壁面剪切力小于未破裂组,差异有统计学意义(P<0.05);2组位于分叉部、瘤颈宽度、载瘤动脉直径(diameter of ...     

基底动脉干梭形动脉瘤的不同治疗模式：计算流体力学研究

背景　通过改变血流动力学状态可以治疗不可夹闭的基底动脉干梭形动脉瘤。本研究应用计算流体力学的方法建立基底动脉干梭形动脉瘤计算机模型并研究其血流动力学特征。方法　用MIMICS、ANSYS和CFX软件建立基底动脉干动脉瘤三维数字化模型。将模型设置不同的血流动力学模式和边界条件,在动脉瘤内和动脉瘤壁上分别随机选取30个坐标点,计算坐标点血液流速,壁压力和壁剪切力,分析不同模式下相关的力学参数特征,比较不同模式之间的血流动力学差异。结果 分别计算30个坐标点壁剪切力,壁压力和血流速度的均值并进行比较,模型A和模型B动脉瘤内血流速度和动脉瘤壁剪切力较其他模型高,模型A、E和F的动脉瘤壁压力高于其它模型。结论 基底动脉干动脉瘤血流动力学模型可靠、实用,可以为基底动脉瘤临床治疗方案的选择提供重要的参考信息;通过改变基底动脉瘤血流动力学状态,不可夹闭的梭形基底动脉干动脉瘤可以得到有效的治疗。对于梭形基底动脉瘤,阻断双侧椎动脉要非常慎重,要在后交通动脉的侧枝循环或有效的高流量架桥血流保证基底动脉穿通支有一定灌注压情况下进行。     

弹性颅内动脉瘤的数值模拟分析

目的探讨弹性颅内动脉瘤血流动力学变化,分析动脉瘤壁的力学特点对其的影响。方法结合数字减影血管造影(DSA)影像,借助计算流体力学(CFD)有限元方法的软件,采用计算流体-固体耦合分析,研究颅内动脉瘤弹性壁模型中的血液流动和管壁运动的相互耦合过程,及其对血流动力学数值模拟结果的影响。结果弹性壁时动脉瘤形态发生改变,动脉瘤和载瘤动脉的夹角也发生改变,使射入流在动脉瘤内的流场分布和壁面剪应力在动脉瘤壁表面分布受到影响。结论CFD数值模拟能直观反映动脉瘤的血流动力学特点;为了更好地进行颅内动脉瘤血流动力学参数的定量分析,应该采用更为准确的弹性壁模型。     

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GELightspeed64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Geomagicstudio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Geomagicstudio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Geomagicstudio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。     

CTA技术在颅内动脉瘤栓塞治疗中的应用

目的探讨CT血管成像技术在颅内动脉瘤栓塞治疗中的应用价值。方法 CTA检查确诊颅内动脉瘤44例(46个动脉瘤),45个动脉瘤经介入栓塞治疗,对栓塞过程和结果进行回顾性分析。结果 44例中43例栓塞过程顺利(1例有2个动脉瘤的只栓塞了其中1个),1例(1个动脉瘤)术中动脉瘤破裂、病情恶化、家属放弃治疗。结论 CTA可作为临床颅内动脉瘤栓塞治疗前的常规检查。     

支架置入对颅内宽颈动脉瘤血流动力学的影响

Background Stent placement has been widely used to assist coiling in cerebral aneurysm treatments. The present study aimed to investigate the hemodynamic effects of stenting on wide-necked intracranial aneurysms.Methods Three idealized plexiglass aneudsmal models with different geometries before and after stenting were created, and their three-dimensional computational models were constructed. Flow dynamics in stented and unstented aneurismal models were studied using in vitro flow visualization and computational fluid dynamics （CFD） simulations. In addition, effects of stenting on flow dynamics in a patient-specific aneurysm model were also analyzed by CFD.Results The results of flow visualization were consistent with those obtained with CFD simulations. Stent deployment reduced vortex inside the aneurysm and its impact on the aneurysm sac, and decreased wall shear stress on the sac.Different aneurysm geometries dictated fundamentally different hemodynamic patterns and outcomes of stenting.Conclusions Stenting across the neck of aneurysms improves local blood flow profiles. This may facilitate thrombus formation in aneurysms and decrease the chance of recanalization.     

GDC血管内栓塞治疗颅内动脉瘤

目的 报告电解脱弹簧圈(Guglielim detachable coils,GDC)栓塞治疗颅内动脉瘤的体会。方法 采用神经介入GDC系统栓塞29例颅内动脉瘤。结果 100％闭塞15例、90％闭塞12例、80％闭塞2例。术后并发头痛3例、微弹簧圈部分脱出并悬挂于载瘤动脉内1例、动脉瘤破裂、严重消化道出血死亡各1例。结论 血管内栓塞动脉瘤腔是一种微创、安全、有效治疗动脉瘤的方法。GDC系统是一个安全可靠，操作简便、手术并发症少的栓塞系统。     

Different treatment modalities of fusiform basilar trunk aneurysm: study on computational hemodynamics

Background  Unclippable fusiform basilar trunk aneurysm is a formidable condition for surgical treatment. The aim of this study was to establish a computational model and to investigate the hemodynamic characteristics in a fusiform basilar trunk aneurysm.

Methods  The three-dimensional digital model of a fusiform basilar trunk aneurysm was constructed using MIMICS, ANSYS and CFX software. Different hemodynamic modalities and border conditions were assigned to the model. Thirty points were selected randomly on the wall and within the aneurysm. Wall total pressure (WTP), wall shear stress (WSS), and blood flow velocity of each point were calculated and hemodynamic status was compared between different modalities.

Results  The quantitative average values of the 30 points on the wall and within the aneurysm were obtained by computational calculation point by point. The velocity and WSS in modalities A and B were different from those of the remaining 5 modalities; and the WTP in modalities A, E and F were higher than those of the remaining 4 modalities.

Conclusions  The digital model of a fusiform basilar artery aneurysm is feasible and reliable. This model could provide some important information to clinical treatment options.