药物诱导联合流出道缩窄构建兔腹主动脉瘤模型的实验研究

目的：探讨药物诱导联合腹主动脉流出道缩窄构建兔腹主动脉瘤（AAA）模型的可行性与有效性。 方法：将24只雌性新西兰大白兔随机均分为4组,其中两组分别采用含CaCl2（0.75 mol/L）或胰蛋白酶（0.04 g/mL）溶液的棉条包裹浸润血管30 min诱导AAA,另两组分别在CaCl2或胰蛋白酶浸润的基础上行腹主动脉流出道缩窄术（缩窄50%~60%）造模。术后使用兽用彩超诊断仪监测受累血管管径变化,术后2周,收集损伤段腹主动脉制作组织切片行HE与EVG染色。用计算机模拟评估流出道缩窄对AAA形成的影响。 结果：术后2周,超声检查显示,两个单纯药物浸润组受累血管扩张不明显,均未达到AAA形成标准,两个药物联合缩窄组受累血管明显扩张,其中CaCl2+缩窄组成瘤率66.67%（4/6）,血管平均扩张1.61倍;胰蛋白酶+缩窄组成瘤率83.33%（5/6）,血管平均扩张1.89倍。与正常腹主动脉比较,CaCl2浸润的血管内膜厚度明显增加（均P<0.05）,而胰蛋白酶浸润后的血管内膜厚度变化不明显（均P>0.05）;各组中膜厚度均明显增加,弹力纤维面积百分比均明显降低,其中CaCl2+缩窄组的变化最为明显（均P<0.05）。计算机数值模拟结果显示,流出道缩窄后血管壁应力增大,成瘤率增加。 结论：药物损伤联合腹主动脉流出道缩窄能成功构建兔AAA模型,缩短造模时间,且胰蛋白酶浸润损伤联合腹主动脉流出道缩窄造模方法优于CaCl2联合腹主动脉流出道缩窄造模方法。     

动脉血流旋动原理在人造血管研制和血管移植术中的应用

目的 将血液流动的旋动流原理用于心血管介入治疗,以期解决小口径人造血管的急性血栓堵塞问题和搭桥手术后下游处血管内膜增生引起的血管再狭窄问题。方法 使用计算流体力学（CFD）分别研究具有旋动流特性的新型小口径、S型搭桥和偏心搭桥模型中的流场以及壁面剪切力的分布。同时研究在旋动流下血小板的黏附情况和不同角度的S型搭桥下的血管内膜增生。结果 旋动流能明显提高壁面剪切力,抑制血小板的黏附以及血管内膜增生。结论 在心血管介入治疗和器械设计中引入旋动流确实可明显改善这些器械中的血流流场,达到抑制小口径人造血管的急性血栓形成和搭桥手术后血管内膜增生的目的。     

多层密网支架血流动力学数值的模拟实验研究

目的:通过建立主动脉瘤及多层密网支架(multilayer aneurysm repair system,MARS)的数字模型,模拟在支架置入前后,血流在瘤腔内的血流动力学改变,以期从流体力学方面分析MARS在治疗主动脉瘤方面的有效性和特异性。方法:分别建立一个主动脉瘤数字模型以及置入MARS的主动脉瘤数字模型,并将上述建立好的模型导入网格划分软件Gambit进行网格划分。之后将上述划分好网格的模型导入Fluent软件进行血流动力学数值模拟与计算,分析瘤腔内血流速度、瘤腔内压力以及血流对瘤体壁的切应力等血流动力学参数变化,并对两者进行比较。结果:流体速度流线图显示,支架置入后,进入模型瘤腔内的血流量明显减少,同时依然可以有少量的血液能够进入分支血管。流体速度云图及速度-矢量云图显示,支架置入后,模型瘤腔内流体流速明显减小,出现了大面积的低速区域,流体的流态也转变为相对稳定的层流状态,同时血流分流进入分支血管时的流速也有一定程度的降低。结论:动脉瘤数值模型内置入MARS后,可以降低瘤腔内血流速度,并改变瘤腔内血流流态,同时,分支血管的血流供应受到的影响较小。     

基于流体映射模型的医学图像弹性配准

为了实现约束条件下的非刚性匹配,引入流体映射模型,以两组反映待配准图像轮廓信息的对应控制点集,对头颅,肝,脾等各种器官进行弹形匹配.流体模型借用了流体运动中流体的相互关系的数学模型,通过寻求控制点集的最优变换轨迹,以实现图像各象素点相互制约的平滑变形.实验结果证明,无论是对小变形还是大变形图像的弹性配准,使用流体映射模型都能取得良好的配准效果.     

基于小波散射神经网络的血管硬化识别初探

血管硬化是心血管疾病的独立预测因子,柯氏音的特征与血管顺应性密切相关。本研究的目的是探究基于柯氏音信号的特征进行血管硬化检测的可行性。分别采集正常血管和硬化血管的柯氏音信号,并进行预处理,利用小波散射网络对柯氏音信号进行散射特征提取,搭建长短期记忆网络（LSTM）作为分类模型,对散射特征进行分类,评估LSTM分类模型的性能。本研究共有97例柯氏音信号数据,其中血管硬化组为50例,血管正常组为47例,按照8∶2的比例划分为训练集和测试集。最终分类模型的准确率为86.4%,敏感度为92.3%,特异性为77.8%。研究结果表明,柯氏音信号的特征受到血管顺应性的影响,利用柯氏音信号的特征进行血管硬化的检测是可行的,本研究为无创血管硬化检测提供了一种新的思路。     

用于颈动脉风险评估的生物力学参数研究综述

颈动脉由于其特殊的几何构型以及复杂的流动特性,具有较高的动脉粥样硬化发生风险,各类生物力学参数是对颈动脉进行患病风险评估的有力工具。振荡的低剪切应力环境促进斑块形成这一观点已被广泛接受,以此为基础,越来越多的力学指标被提出,例如时均壁面剪切力、剪切振荡系数和相对滞留时间等。本文对剪切力及其时空变化、湍流、血小板运输及活化和血管壁应力集中等生物力学参数进行介绍,并分析颈动脉风险评估相关生物力学参数研究的发展趋势,可为更全面、快速的颈动脉风险评估提供理论基础。