高频超声评价自体静脉包裹治疗犬梭形动脉瘤

目的 探讨犬颈部梭形动脉瘤行自体颈外静脉包裹治疗术后的形态学特征和血流动力学变化,为临床评价自体静脉包裹治疗梭形动脉瘤的效果提供实验依据.方法 采用高频超声检测自体静脉包裹治疗犬颈部动脉瘤过程中,不同时间段包裹动脉瘤腔、吻合口和载瘤动脉的内径、血流速度以及阻力指数,并与未包裹动脉瘤相对照.结果 高频超声可清晰地显示包裹动脉瘤腔、瘤壁、包裹层的变化以及吻合口、瘤腔、载瘤动脉之血流动力学改变.与数字减影血管造影(DSA)结果一致.结论 自体静脉对实验性梭形动脉瘤进行包裹治疗后,早中期可一定程度上维持动脉瘤血管的通畅性,远期效果有待观察,超声可作为动态检测的最佳方法.     

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.     

基于CTA影像数据的个体化颅内动脉瘤的流固耦合力学模型

目的建立基于CTA影像数据的个体化颅内动脉瘤的流固耦合力学模型。方法用MIMICS软件读取1例患者颅内动脉瘤
影像CTA影像DICOM数据,进行三维实体重建。应用ANSYS+CFX软件进行流固耦合模型的数值仿真。分析了模型的敏感
性,并与刚性模型进行了比较。结果建立了个体化颅内动脉瘤血流动力学流固耦合模型,直观地模拟动脉瘤壁剪切力以及瘤壁
变形的变化过程,可以输出压力、剪切力、范-米斯氏应力和壁变形程度等结果。小杨氏模量可以导致壁较大的变形,壁厚则变形
程度小。与刚性模型比较,相对于壁剪切力和血流速度,压力变化不大。结论流固耦合模型比刚性模型更接近真实情况,模拟
的结果有利于进行动脉瘤发生、生长及破裂的研究。
     

62例颅内动脉瘤术中微血管多普勒监测的应用价值

目的观察微血管多普勒超声（MDU）监测在动脉瘤夹闭术中的效果。方法对62例动脉瘤手术患者采用MDU监测,对比分析监测血管夹闭前后血流动力学改变结果。结果 62例动脉瘤手术中,夹闭前后的血流速度对比13例,6例夹闭后血流速度增快超过夹闭前血流速度10%。夹闭后的血流监测49例中21例血流速度有改变;2例提示夹闭不全;4例载瘤动脉MDU未检测到血流信号,及时调整动脉瘤夹后方出现血流信号;24例MDU监测无异常血流信号。结论 MDU通过检测血流动力学的变化可判断动脉瘤夹闭是否完全、夹闭同时血管的通畅性以及是否有狭窄或痉挛的发生。     

犬嫁接性梭形动脉瘤的高频超声观察与病理学评价

目的 建立犬嫁接性梭形动脉瘤模型,高频超声(high-frequency ultrasound, HFUS)观察模型的长期可靠性,光镜与透射电镜(TEM)评价模型的病理学特征.方法 10只犬采用全麻和显微外科的方法, 将双侧的颈外静脉剥离外膜后,取1.5 cm嫁接同侧颈总动脉制作梭形动脉瘤模型20枚;术后第2、4、12周分别进行HFUS检测血管参数;术后6、12、24周分别选择2只犬的4枚动脉瘤模型解剖后进行病理学观察;其余4只犬继续观察至24个月.结果 10只犬全部存活,术后经HFUS观察:共收获大小相似的梭形动脉瘤模型20枚(成模率达100%),瘤腔内为涡流,术后12周模型膨胀性增大,并具有自发破裂的趋势;HFUS可清晰地显示动脉瘤壁的内膜增厚、增生斑块和钙化;模型的病理学观察显示:在血流动力学作用下,6、12周,瘤壁以损伤、应激增生为主;24周瘤壁以适应性重塑为主.术后12个月发现1枚动脉瘤自发破裂并闭塞,病理学显示瘤壁多层次出血、内膜崩裂、远端吻合口斑块钙化、脱落,瘤腔内多层次血栓闭塞.长达24个月的观察表明:破裂梭形动脉瘤模型的血流动力学作用机制和病理学特征,与人体真正的颅内动脉瘤生理特性相符合.结论 犬嫁接性梭形动脉瘤模型制作简便、可重复性强、稳定可靠.     

颅内基底动脉瘤的血管内治疗

目的探讨经血管内治疗颅内基底动脉瘤的安全性、有效性.方法56例患者中基底动脉顶端动脉瘤10例,基底动脉干动脉瘤46例;其中夹层动脉瘤20例,囊状动脉瘤19例;梭形动脉瘤17例.未破裂动脉瘤20例,发生过破裂出血36例.在全身麻醉下进行血管内治疗,观察其安全性和治疗效果.结果56例技术成功率100%,术后均未发生再出血,无新增神经功能缺失,无死亡病例,随访2个月~72个月,原有症状均获明显改善.夹层动脉瘤20例中,单纯支架置入8例,支架辅助弹簧圈栓塞12例,动脉瘤未见显影,支架位置理想,支架内血流通畅;囊状动脉瘤19例中完全栓塞17例,次全栓塞1例,部分栓塞1例;梭形动脉瘤17例中单纯支架置入13例,双支架置入4例,瘤体未见显影,支架位置理想,支架内血流通畅.架均到达理想的预定位置,未狭窄,支架内血流通畅,瘤体未见显影;(经治疗后血管造影证实).结论血管内介入治疗为基底动脉瘤的治疗提供了微创和较为安全、有效的治疗方法.     

血管内治疗基底动脉瘤

目的探讨经血管内治疗基底动脉瘤的有效性、安全性。方法 30例患者中基底动脉顶端动脉瘤6例,基底动脉干动脉瘤24例;其中夹层动脉瘤10例,梭形动脉瘤9例,囊状动脉瘤11例;未破裂动脉瘤14例,发生过破裂出血16例。在全身麻醉下进行血管内治疗,观察其安全性和治疗效果。结果 30例技术成功率100%,术后均未发生再出血,无新增神经功能缺失,无死亡病例,随访3个月至2 a,原有症状均明显改善。夹层动脉瘤10例中,单纯支架置入4例,支架辅助弹簧圈栓塞6例,动脉瘤未见显影,支架位置理想,无狭窄;囊状动脉瘤11例中完全栓塞8例,次全栓塞2例,部分栓塞1例,支架均到达理想的预定位置,未狭窄,瘤体未见显影;梭形动脉瘤9例中单纯支架置入6例,双支架置入3例,瘤体未见显影,支架位置理想,无狭窄。数字减影血管造影(DSA)复查9例,其中6例基底动脉梭形动脉瘤行支架置入者瘤体明显减小;2例基底动脉顶端宽颈动脉瘤行支架辅助弹簧圈部分栓塞,其中1例瘤腔基本消失,1例瘤体大小无变化;1例基底动脉中下段囊状宽颈动脉瘤单纯支架置入者未发现支架内狭窄,4个月后复查DSA示动脉瘤明显缩小,支架内血流通畅。结论血管内介入治疗为基底动脉瘤的治疗提供了微创和较为安全、有效的治疗方法。     

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。     

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.     

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.     

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.

     

椎基底动脉延长扩张症的计算流体力学分析

目的：基于计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）技术对椎基底动脉延长扩张症（vertebrobasilar dolichoectasia,VBD）进行血流动力学分析。方法:使用Mimics软件读取1例VBD患者颅内动脉影像的DICOM（digital imaging and communications in medicine）数据,进行三维实体重建,应用Ansys软件对实体模型进行流体力学分析,模拟VBD患者椎基底动脉的血流动力学变化过程,并描述流线、管壁切应力和管壁压力情况。结果: 双侧椎动脉汇合为基底动脉后血流仍表现为分层流动,在基底动脉迂曲部出现绕壁血流。椎基底动脉汇合部及基底动脉下段的局部低壁面切应力和高壁面压力区域相吻合。推测VBD的生长初始部位可能位于椎基底动脉汇合部及基底动脉下段,低壁面切应力导致的血管壁退化及相应区域存在的高壁面压力可能与VBD的发生、发展有关。结论:CFD数值仿真可能为进一步研究血流动力学在VBD发生、发展中的作用提供理论基础。     

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。     

冠状动脉局部血流动力学参数分析及斑块预警研究

目的探讨应用计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）技术构建个体化正常人冠状动脉血流动力学模型的方法,探索冠脉局部血流动力学参数分布情况及各参数与冠状动脉粥样硬化病变的关系。方法以CT图像为基础进行冠状动脉三维几何建模,构建个体化冠状动脉血流动力学模型,对正常人体左冠状动脉前降支局部进行数值模拟,应用有限体积法进行血流数值模拟。结果获得个体化正常左冠状动脉前降支血管树模型及血流动力学参数,数值模拟结果包括冠状动脉的血液流场、壁面压力（wall pressure,WP）、壁面切应力（wall shear stress,WSS）分布,可见各参数呈不规则分布,在血管弯曲分叉部位靠近管壁处血流明显减速、血管发出分支区域出现高WP、WSS分布,而这些区域的对侧血管壁对应不均匀的低WP、WSS分布。结论以CT图像为基础的数值模拟技术可以重建个体化冠状动脉血流动力学模型,为分析血流动力学参数与冠状动脉粥样硬化形成的关系提供研究手段。     

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 ...     

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...     

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。     

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。