多模态MRI技术和数值模拟技术用于脑血流灌注研究进展

脑血管疾病发病机制复杂,包括脑实质损伤、脑血流和脑脊液循环异常等。MRI脑血流灌注成像可评估脑结构和功能,结合数值模拟技术及流体间的差异,更准确地描述脑的病理变化。本文就多模态MRI技术结合数值模拟对脑血管疾病的脑血流灌注研究进展进行综述。     

基于形态学和血流动力学的B型主动脉夹层病发机理分析

目的结合形态学分析与计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法探索Stanford B型主动脉夹层病发机理,为有效预测B型主动脉夹层发生提供依据。方法对6例初发夹层患者(夹层组) CTA数据和6例正常志愿者(对照组) MRI黑血成像数据进行图像分割和三维重建,获得个体化的主动脉三维模型。使用压缩算法去除假腔,获得夹层病发前主动脉形态,与对照组进行对比。比较两组形态学参数和血流动力学参数之间的差异。结果与对照组相比,夹层组主动脉弓降交界处的截面积呈现明显增大[(892. 03±263. 78) mm~2 vs (523. 67±64. 10)mm~2,P=0. 036];左锁骨下动脉和主动脉之间的夹角明显减小(66. 62°±20. 11°vs 100. 40°±15. 35°,P=0. 036);主动脉弯曲度显著增加(0. 37°±0. 07°vs 0. 21°±0. 51°,P=0. 011);夹层组平均壁面剪切力(time-averaged wall shear stress,TAWSS)明显高于对照组;发生夹层区域的血液呈现低速漩涡流动状态;且夹层区域的震荡剪切指数(oscillating shear index,OSI)也明显升高。结论研究结果可用于指导临床B型主动脉夹层病发初期诊疗决策。     

股骨头坏死骨吸收区对股骨头内应力分布及疾病进展的影响

目的探讨股骨头坏死骨吸收区对股骨头内应力分布及疾病进展的影响。方法回顾性分析2014年4月至2018年9月诊断为ARCOⅡ、Ⅲ期股骨头坏死的患者94例(155髋),男77例,女17例;年龄(39.90±10.45)岁(范围18~64岁)。依据是否含骨吸收区将患髋分为有骨吸收区组和无骨吸收区组,比较两组ARCO分期的差异。在无骨吸收区组选取1例ARCOⅡ期髋关节,模拟5、7、10、14、18、23 mm六个不同直径大小的球形骨吸收区,通过有限元方法模拟人在慢速行走时的髋关节负重,观察分析股骨头不含骨吸收区以及含不同直径大小骨吸收区时坏死区最大应力、平均应力和骨吸收区周围1 mm区域内的最大应力值。结果有骨吸收区组67髋,其中ARCOⅡ期17髋、ARCOⅢ期50髋;无骨吸收区组88髋,其中ARCOⅡ期58髋、ARCOⅢ期30髋。有骨吸收区组ARCOⅢ期比例(74.6%,50/67)明显高于无骨吸收区组(34.1%,30/88),差异有统计学意义(χ^2=25.03,P=0.000)。有限元应力云图显示在骨吸收区的上方存在应力集中区;有骨吸收区组的骨吸收区周围1 mm区域内最大von Mises应力为(6.94±1.78)MPa,高于无骨吸收区组的(5.01±0.35)MPa,差异有统计学意义(t=3.139,P=0.026)。线性回归分析显示股骨头内坏死区的最大应力、平均应力以及骨吸收区周围1 mm区域内最大应力值与骨吸收区直径呈线性正相关。结论骨吸收区可增加坏死区的最大应力和平均应力,骨吸收区越大应力增加越明显;骨吸收区周围可产生应力集中区,加速股骨头塌陷。     

胰岛素鼻内给药对帕金森病患者运动功能、生活质量及不同脑区低频振幅的影响

目的 探讨胰岛素鼻内给药对帕金森病（PD）患者运动功能、生活质量及不同脑区低频振幅（ALFF）的影响。方法 选取2019年1月至2020年1月于川北医学院附属医院神经内科门诊就诊的PD患者32例。采用随机数字表法将其分为胰岛素组（n=16）和对照组（n=16）。胰岛素组予以门冬胰岛素注射液,对照组予以氯化钠注射液,两组均于早餐前通过鼻腔给药,连续治疗4周。比较两组一般资料、H&Y分期、帕金森病统一评分量表（UPDRS）评分、39项帕金森病调查表（PDQ-39）评分及不同脑区ALFF。结果 胰岛素组共剔除7例,对照组共剔除8例。两组治疗前后H&Y分期比较,差异无统计学意义（P>0.05）。胰岛素组治疗前后UPDRSⅢ评分差值、UPDRS总分差值大于对照组（P<0.05）。两组治疗前后身体活动、日常生活行为、精神健康、屈辱感、社会支持、认知、交流、身体不适维度评分和PDQ-39总分及治疗前后其差值比较,差异无统计学意义（P>0.05）。对照组剔除1例扫描发现血管瘤患者。组别与时间在左侧梭状回、左侧舌回、右侧丘脑、右侧辅助运动区、右侧中央前回ALFF上存在交...     

头颈动脉粥样硬化的计算流体力学研究进展

颅内动脉粥样硬化和颈动脉粥样硬化是缺血性卒中的主要原因。动脉粥样硬化是一种全身性的炎性反应,其形成原因十分复杂,目前大多数研究认为其形成和发展与血流动力学因素密切相关。计算流体力学可以模拟人体血液流动,得到血流动力学参数,通过进一步与临床、形态学等信息结合,揭示可能影响动脉粥样硬化进展的力学相关因素。该文通过回顾近年来头颈动脉粥样硬化的计算流体力学研究,总结不同研究中提出的相关血流动力学参数,分析局部血流动力学与动脉粥样硬化斑块发生、发展的关系,以期为斑块区域力学特征的分析、斑块易损性的识别提供参考依据,为动脉粥样硬化易损斑块的早期筛查提供解决方案,从而指导其治疗方案。