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.     

颅内动脉瘤形态对血流动力学的影响及破裂风险研究

目的探讨颅内动脉瘤形态对血流动力学的影响,分析动脉瘤破裂的血流动力学机制和相应的病理表现。方法使用计算流体力学软件比较71个动脉瘤中破裂与未破裂动脉瘤的壁面剪应力（WSS）及其与载瘤动脉的比值,以及窄颈动脉瘤和宽颈动脉瘤中破裂和未破裂动脉瘤的WSS,并对处于不同WSS的动脉瘤壁作病理学分析。结果破裂动脉瘤相对于未破裂动脉瘤有更大的低WSS区域（LSA）（P＜0.05）,更小的平均WSS（MWSS）比值（P＜0.05）。在宽颈动脉瘤中破裂动脉瘤比未破裂动脉瘤有更大的最高WSS（HWSS）比值（P＜0.05）;在窄颈动脉瘤中破裂动脉瘤比未破裂动脉瘤有更大的LSA（P＜0.05）,更小的MWSS比值（P＜0.05）。高、低WSS的动脉瘤壁有不同的病理学表现。结论相对于单纯计算WSS的大小,WSS比值是一个更可靠的破裂指标。不同结构动脉瘤破裂的血流动力学原因不一致：宽颈动脉瘤中HWSS是导致动脉瘤破裂的原因;窄颈动脉瘤中低WSS是动脉瘤破裂的指征。不同WSS的动脉瘤壁有不同的病理学表现。     

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。     

颅内长形动脉瘤的三维数值模拟及血流动力学分析

目的 应用计算流体力学软件对颅内长形动脉瘤进行三维数值模拟,以分析其血液动力学特性.方法 对象为10例长形动脉瘤,其中8例曾经有蛛网膜下腔出血史.联合应用Matlab软件、Ansys软件、Fluent软件及自写程序对其进行计算机数值模拟.结果 长形动脉瘤模型流入道的血流速度[(1.07±0.23)m/s]、动压[(574±186)Pa]及壁面切应力[(7.7±2.0)Pa]最高,流出道次之,顶部血流速度[(0.15±0.07)m/s]、动压[(37±13)Pa]及肇而切应力[(0.40±0.13)Pa]最低;瘤内不形成或仪形成简单涡流.结论 长形动脉瘤顶部是动脉瘤破裂的主要部位,可能与动脉瘤顶部血流速度、动压及壁面切应力均最低有关.搏动性血流对动脉瘤的发生、生长和破裂起有重要作用.     

脑囊状动脉瘤血流动力学的DSA影像学研究

目的　探讨囊状动脉瘤的血流动力学特征及其与动脉瘤发展过程之间可能存在的关系。方法　将30例囊状动脉瘤分为侧壁型和分叉型两种 ,测量其大小、瘤颈宽度及造影剂滞留时间等血流动力学指标。结果　两种动脉瘤内的血流模式不同 ,与其大小亦有关系。两种动脉瘤的造影剂滞留时间与瘤颈宽度及颈 /体比呈负性相关 ,与深 /口比呈正性相关。结论　瘤颈是影响囊状动脉瘤发生、发展的重要部位 ,而动脉瘤的血流动力学变化可能是促成动脉瘤生长、血栓形成乃至破裂的重要因素。     

犬嫁接性梭形动脉瘤模型的血流动力学观察

目的 建立犬梭形动脉瘤模型,通过数字减影造影(DSA)、彩超及标本等分析其血流动力学变化特点,为颅内梭形动脉瘤发生机制的研究及包裹治疗奠定基础.方法 10只犬采用显微外科的方法,将双侧的颈外静脉1.5 cm嫁接双侧颈总动脉缺损1.5 cm制作梭形动脉瘤模型20枚;术后4 d～13周分期、分批行DSA、彩超及标本评估,应用统计学方法分析其血流动力学变化.结果 10只犬全部存活,20枚模型的DSA、彩超及标本均显示形态良好的梭形动脉瘤,瘤腔内为涡流;术中、术后不同时期的血流动力学变化规律及趋势相类似,统计学上差异有显著性.结论 犬嫁接性梭形动脉瘤模型能模拟颅内梭形动脉瘤的血流动力学特点,且具有一定的体积,易于进行实验观察和操作;方法简单,形态稳定,形成周期短,并发症少,成瘤率高.     

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。     

人颈动脉分叉模型流场分布的数值模拟

目的实现不同流速下人颈动脉分叉模型中流场分布的数值模拟。方法依据实验应用的人颈动脉分叉模型，采用Gambit软件建立了数值模拟应用的颈动脉分叉几何模型。应用FLUENT6．0软件分别计算不同流速下颈动脉分叉模型内血管壁面切应力分布。结果在人颈动脉分叉模型内的颈总动脉区域，无论流速如何改变，其切应力分布大致均匀。颈内动脉窦（internal carotid artery sinus，ICAS）的外侧壁存在明显的低切应力区域，并且随着流速的增加，低切应力区域的范围明显减小。结论低血管壁面剪切应力是动脉粥样硬化发生的危险性血流动力学因素。     

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。     

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.     

LEO自膨式支架结合水解脱弹簧圈栓塞治疗颅内宽颈动脉瘤

目的探讨和总结应用LEO自膨式支架结合水解脱弹簧圈栓塞治疗颅内宽颈动脉瘤的技术及疗效。方法12例颅内宽颈动脉瘤均采用先放置LEO支架覆盖动脉瘤颈再将微导管经支架网孔放入动脉瘤腔填塞水解脱弹簧圈瘤腔进行栓塞,术后6-12个月进行临床和影像学随访。结果12例全部技术成功,载瘤动脉通畅;10例宽颈动脉瘸完全闭塞,1例闭塞〉95％,1例闭塞〈95％;1例后交通动脉瘤栓塞后出现一过性神经功能障碍。经治疗后恢复正常,其余11例恢复顺利：12例临床随访6-12个月无动脉瘤再出血或脑血栓形成,其中DSA随访5例无支架狭窄及动脉瘤复发。结论联合使用LEO自膨式支架和水解脱弹簧圈栓塞治疗颅内宽颈动脉瘤是一种完全有效的．方法,但其长期疗效仍需进一步观察;颅内专用的LEO自膨式支架为宽颈动脉瘤的介入治疗提供了方便,可防止弹簧圈突入载瘤动脉,保持栽瘤动脉通畅。     

应用Neuroform支架技术治疗颅内宽颈动脉瘤的疗效分析

目的 探讨和总结颅内宽颈动脉瘤应用Neuroform自膨式支架结合弹簧圈治疗的新技术，评价Neuroform自膨式支架的顺应性、结合弹簧圈治疗的有效性。方法 回顾性分析采用Neuroform自膨式支架结合弹簧圈新技术治疗的30例颅内宽颈动脉瘤患者的疗效，30例患者的平均动脉瘤大小为9．5mm。在微导丝导引下推送Neuroform支架组合体，跨骑动脉瘤颈释放支架，其中一期支架辅助弹簧圈治疗动脉瘤20例，二期支架结合弹簧圈栓塞动脉瘤10例。结果 30例患者中术中完全栓塞21例（70％），大部分栓塞9例（30％）。术后支架移位2例，血栓性栓塞1例。术后临床随访29例，仅1例遗留永久性轻偏瘫；21例术后6～12个月经数字减影血管造影显示，7例动脉瘤残留需行二次治疗，其中4例第2次达到了完全栓塞。结论 支架辅助弹簧圈栓塞新技术提高了颅内宽颈动脉瘤的近期疗效，但长期疗效尚有待临床及血管造影随访结果来证实。     

支架辅助弹簧圈栓塞颅内宽颈动脉瘤11例疗效分析

目的评价使用颅内支架辅助弹簧圈栓塞治疗颅内宽颈动脉瘤的有效性及安全性。方法回顾性分析采用颅内支架治疗11例（共12个颅内宽颈动脉瘤）病人的临床资料,包括未破裂动脉瘤3个,破裂动脉瘤9个。应用支架包括Neuroform 3枚和Enterprise 9枚。结果 12枚支架均成功释放,所有支架辅助弹簧圈栓塞术后即刻造影,动脉瘤获致密栓塞9例,瘤颈残留1例,瘤体显影2例。术后发生抗凝、抗血小板聚集相关并发症1例。3-12个月复查造影随访,动脉瘤获致密栓塞9例均未见复发,瘤颈残留1例12个月复查时瘤颈显影明显减淡,瘤体显影2例12个月复查时瘤腔消失。结论支架辅助弹簧圈栓塞颅内宽颈动脉瘤能保持载瘤动脉通畅,瘤颈栓塞致密,操作过程不复杂,安全性高。即刻栓塞结果及12个月随访造影结果满意。     

微型探头血管超声在颅内动脉瘤手术中的应用

目的 颅内动脉瘤的手术治疗通常会造成动脉瘤夹闭不全或载瘤动脉狭窄。术中微血管多普勒（IMD）是有趣的、无创及价廉的工具。本研究评估IMD在动脉瘤术中引导瘤夹位置的实用性及可靠性。 方法 92例患者（101枚颅内动脉瘤）,IMD（微型探头频率为20MHz,探头直径为1.5mm）运用于动脉瘤夹闭术前后,证实动脉瘤夹闭完全、载瘤动脉及分支血管通畅,IMD结果与术后血管造影进行比较。同时90例患者（108枚动脉瘤）动脉瘤术中不用IMD监测作为对照组进行比较。 结果 微型探头能监测Willis环及其分支的所有血管。IMD监测发现,23.8%动脉瘤因动脉瘤夹闭不全和（或）血管狭窄而调整瘤夹位置。IMD显示10.9%动脉瘤夹闭后,动脉瘤内出现持续微弱的血流频谱（表明动脉瘤夹闭不全）而调整瘤夹位置; 18.8%动脉瘤因载瘤动脉、分支血管的狭窄或闭塞而调整瘤夹位置。 IMD平均监测时间为4.8分钟。动脉瘤夹调整的频率（平均1.8次/例）与动脉瘤的大小及位置有关。未出现应用IMD相关的并发症,术后血管造影证实动脉瘤夹闭完全及载瘤动脉通畅。 不用IMD组术后血管造影显示,8.3%动脉瘤出现动脉瘤夹闭不全,10.2%的动脉瘤出现载瘤动脉狭窄。应用IMD能减少残余动脉瘤及无法预料的血管狭窄,与动脉瘤术中不用IMD组比较有显著的统计学意义。 结论 IMD是一项安全、简便、可靠而有效的工具,可常规应用于颅内动脉瘤术中,尤其是复杂的、大型和巨大型宽颈或无瘤颈的动脉瘤。     

颅内动脉瘤术中多普勒超声应用研究(附32例报告)

目的应用经颅多普勒(TCD)超声在颅内动脉瘤术中监测载瘤动脉血流速度变化.方法对32例颅内动脉瘤患者使用微血管多普勒(MVD)超声进行术中检测,记录载瘤动脉血流速度的变化,观察术后脑缺血性并发症.结果发现有缺血性并发症组血流速度较无并发症组明显加快(P<0.05),而两组在术前血流速度并无显著性差异(P>0.05).结论将MVD及TCD应用于术中监测载瘤动脉血流动力学变化有一定临床意义.     

血管内支架结合电解可脱卸弹簧圈治疗颅内椎动脉宽颈动脉瘤

目的：总结血管内支架结合电解可脱卸弹簧圈治疗颅内椎动脉宽颈动脉瘤的初步经验。方法：通过股动脉途径，采用将血管内支架跨动脉瘤颈放置，通过其网孔将微导管送入动脉瘤腔后填塞GDC的技术治疗6例椎动脉颅内段宽颈动脉瘤。结果：1例支架置入术失败，其余5例支架均准确到位。4动脉瘤达到致密填塞，1例大部填塞，载瘤动脉通畅。1例采用弹簧圈同时闭塞动脉瘤及载瘤动脉，无手术并发症，患均恢复良好。结论：血管内支架联合微弹簧圈是治疗颅内宽颈动脉瘤的有效方法，但仍需要远期随访。     

Intraoperative microvascular Doppler monitoring in intracranial aneurysm surgery

Background Surgical treatment of intracranial aneurysms is often compromised by incomplete exclusion of the aneurysm or stenosis of parent vessels.Intraoperative microvascular Doppler (IMD) is an attractive,noninvasive,and inexpensive tool.The present study aimed to evaluate the usefulness and reliability of IMD for guiding clip placement in aneurysm surgery.Methods A total of 92 patients with 101 intracranial aneurysms were included in the study.IMD with a 1.5-mm diameter,20-MHz microprobe was used before and after clip application to confirm aneurysm obliteration and patency of parent vessels and branching arteries.IMD findings were verified postoperatively with digital subtraction angiography (DSA) or dual energy computed tomography angiography (DE-CTA).Ninety consecutive patients,harboring 108 aneurysms,who underwent surgery without IMD was considered as the control group.Results The microprobe detected all vessels of the Circle of Willis and their major branches.Clips were repositioned in 24 (23.8％) aneurysms on the basis of the IMD findings consistent with incomplete exclusion and/or stenosis.IMD identified persistent weak blood flow through the aneurismal sac of 11 of the 101 (10.9％) aneurysms requiring clip adjustment.Stenosis or occlusion of the parent or branching arteries as indicated by IMD necessitated immediate clip adjustment in 19 aneurysms (18.8％).The mean duration of the IMD procedure was 4.8 minutes.The frequency of clip adjustment (mean:1.8 times per case) was associated with the size and location of the aneurysm.There were no complications related to the use of IMD,and postoperative angiograms confirmed complete aneurysm exclusion and parent vessel patency.About 8.3％ (9/108) aneurysms were unexpectedly incompletely occluded,and 10.2％ (11/108) aneurysms and parent vessel stenosis without IMD were detected by postoperative DSA or DE-CTA.IMD could reduce the rate of residual aneurysm and unanticipated vessel stenosis which demonstrated statistically significant advantages compared with aneurysm surgery without IMD.Conclusion IMD is a safe,easily performed,reliable,and valuable tool that is suitable for routine use in intracranial surgery,especially in complicated,large,and giant aneurysms with wide neck or without neck.