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。     

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...     

颅内动脉瘤形态与血流动力学的关系

目的探讨颅内动脉瘤形态与血流动力学的关系。方法采用计算流体力学软件测量22个动脉瘤的壁面剪应力（WSS）、WSS比值、剪应力集中指数（SCI）,同时在DSA上测量动脉瘤的二维参数（最大瘤颈、最小瘤颈、动脉瘤高度、动脉瘤横径、载瘤动脉直径、最大瘤颈/载瘤动脉直径、最小瘤颈/载瘤动脉直径、动脉瘤角度）,比较并分析颅内动脉瘤形态指标与血流动力学指标的关系。结果最大瘤颈/载瘤动脉直径、最小瘤颈/载瘤动脉直径与动脉瘤WSS、WSS比值均呈正相关（r动脉瘤WSS=0.565、0.481,rWSS比值=0.461、0.454,均P＜0.05）,动脉瘤角度与SCI呈正相关（r=0.452,P＜0.05）。血流动力学指标的逐步回归方程如下：动脉瘤WSS=-55.99+88.99ratio1（P=0.006）,WSS比值=0.048+0.264ratio1（P=0.031）,SCI=-0.691+0.097angle（P=0.035）;式中ratio1为最大瘤颈/载瘤动脉直径,angle为动脉瘤角度。按最大瘤颈/载瘤动脉直径分为＜1组、1~2组、＞2组,3组动脉瘤WSS、WSS比值差异均有统计学意义（均P＜0.05）,其中＞2组均明显高于＜1组、1~2组（均P＜0.05）;瘤颈/载瘤动脉直径较大的动脉瘤,其WSS较高,反之较低。按载瘤动脉角度分为＜135°组、≥135°组,两组SCI比较差异有统计学意义（P＜0.05）。结论血流动力学是由动脉瘤形态以及其与载瘤动脉的关系所决定,WSS与最大瘤颈/载瘤动脉直径有关,SCI与动脉瘤角度有关。     

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。     

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。     

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。     

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.     

应用三维CT血管造影模拟颅内动脉瘤手术入路

目的:应用三维CT血管造影（3D-CTA）模拟颅内动脉瘤手术入路,探讨颅内动脉瘤破裂开颅手术治疗中颅脑3D-CTA的应用价值。方法:选择经手术证实的颅内动脉瘤破裂致蛛网膜下隙出血患者134例,术前均行3D-CTA检查并进行动脉瘤手术模拟,部分患者术前行DSA检查;将患者的术前CTA与术前DSA、术中所见进行比较,分析颅脑3D-CTA的临床应用价值。结果:134例患者共有动脉瘤163枚,3D-CTA发现162枚,诊断阳性率为99.4%,特异性100%;术前3D-CTA能清晰地显示动脉瘤位置、大小、形态、瘤顶指向、瘤颈宽窄、载瘤动脉、动脉瘤与周围血管及骨结构关系,且与术中所见基本一致;术中134例患者在探查动脉瘤时均未发生动脉瘤破裂出血,出院时GOS预后评分：5分85例、4分22例、3分17例、2分6例、1分4例。结论:作为术前常规检查的3D-CTA对颅内动脉瘤进行开颅夹闭术的模拟,有助于颅内动脉瘤手术入路的设计,从而提高手术的成功率。     

基于影像特征的颅内动脉瘤三维血流动力学模型建立方法

血流动力学的状态参数及其变化的研究是认识动脉瘤的发生、发展和破裂以及风险预测的机理.本文提出了一种基于DSA图像的颅内动脉瘤的3D血流动力学模型的建立方法.该模型将成为进一步分析血流动力学因素作用的基础.     

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。     

基于 MR 成像布-加综合征血流动力学数值模拟分析

目的：布-加综合征（Budd-Chiari syndrome, BCS）的血流动力学机制是近年来的研究热点。本研究应用计算流体力学（ computational fluid dynamics , CFD）方法对BCS患者的下腔静脉进行三维数值模拟,探讨其血流动力学特性。方法采用Ansys软件对布-加综合征患者的MR图像进行三维重建,构建下腔静脉个体化三维模型;利用计算流体力学方法对该模型进行数值模拟计算。结果精确仿真下腔静脉三维流体模型,在功能上该模型成功演示了布-加综合征患者下腔静脉血流动力学环境变化过程。病变区域上方有涡流产生;冠状面模拟显示狭窄处血流流速急升高;在狭窄端入口处至最狭窄处静压值逐渐下降,至狭窄处出口处最低;狭窄处的壁面切应力值达到最大。结论该特征性三维血流动力学模型能真实的进行体外模拟布-加综合征的血流动力学特征,血流动力学参量分析结果符合临床实际,有助于进一步研究下腔静脉血管形态病变与复杂血流动力学参数之间的相关性。     

颅内动脉瘤血管内栓塞治疗18例临床分析

目的总结血管内栓塞治疗颅内动脉瘤的经验,探讨其栓塞时机、技术要点及并发症的防治。方法回顾性分析血管内治疗的18例患者的临床资料,栓塞所用弹簧圈包括GDC-360°、GDC-Matrix以及水解脱弹簧圈。对2例宽颈动脉瘤及1例夹层动脉瘤分别采用球囊Remolding技术及Neuroform支架辅助水解脱弹簧圈进行栓塞。结果100%栓塞16例;95%栓塞1例;90%栓塞1例。术后死亡1例,术后因脑血管痉挛并发一过性偏瘫、失语2例,无动脉瘤破裂出血。结论血管内栓塞是治疗颅内动脉瘤的一种微创、相对安全、有效的治疗方法。     

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.