頸內(nèi)動(dòng)脈彎曲部位高動(dòng)態(tài)壓力和高剪切力誘導(dǎo)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤形成的血流動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、目的：利用計(jì)算機(jī)流體力學(xué)（CFD）軟件分析基于剛性假設(shè)的頸內(nèi)動(dòng)脈彎曲部位局部血流動(dòng)力學(xué)因素與動(dòng)脈瘤形成的關(guān)系。
　　方法：收集石家莊市第一醫(yī)院神經(jīng)外科2013.12-2015.12收治的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤（IA）患者全腦血管造影（DSA）影像資料，選取61例（共計(jì)68枚IA）確診為頸內(nèi)動(dòng)脈非血管分叉處動(dòng)脈瘤患者為研究對象，列為實(shí)驗(yàn)組,選取61例患者中20例對側(cè)正常的血管為對照組。使用CFD系列軟件進(jìn)行模型重建，測量實(shí)驗(yàn)組動(dòng)脈瘤處血管曲度，

2、并測量對照組中同一患者對側(cè)正常血管的相同部位血管曲度，比較兩組血管曲度是否存在差異；模擬切除動(dòng)脈瘤并修補(bǔ)切口以還原動(dòng)脈瘤發(fā)病前血管狀態(tài)，通過對模擬的瘤口處（編位0號位）取樣與周邊部位（前、后、上、下、對側(cè)，分別編位1、2、3、4、5號位）取樣進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)配對t檢驗(yàn)，觀察哪些參數(shù)存在差異，以同樣方法在對照組取樣并進(jìn)行參數(shù)配對t檢驗(yàn)，觀察相關(guān)參數(shù)是否均有差異；在動(dòng)脈瘤頂部（編位6號位）取樣與0號位樣本進(jìn)行參數(shù)配對t檢驗(yàn)，以明確動(dòng)脈瘤發(fā)

3、病前后的參數(shù)變化；實(shí)驗(yàn)組0號位參數(shù)分別與對照組0號位參數(shù)進(jìn)行配對t檢驗(yàn)，以明確血流動(dòng)力學(xué)因素與IA形成的關(guān)系。
　　結(jié)果：使用CFD系列軟件成功重建基于剛性壁假設(shè)的61例患者共計(jì)68個(gè)IA的3D-DSA影像模型，測量實(shí)驗(yàn)組生長IA部位的血管曲度（α實(shí)驗(yàn)）和對照組相同部位血管曲度（α對照），α實(shí)驗(yàn)=131.21±14.85°，α對照=149.68±9.34°，均值差 x=18.47°，經(jīng)配對 t檢驗(yàn)，P<0.05，t=5.05，實(shí)驗(yàn)

4、組血管曲度高于對照組；實(shí)驗(yàn)組各位置動(dòng)態(tài)壓力分別與0號位配對t檢驗(yàn)， X0=2.50±1.89Pa，X1=1.63±1.73Pa，X2=0.91±0.89Pa，X3=0.93±0.90Pa， X4=0.82±1.12Pa，X5=1.47±1.48Pa，所有P<0.05，0號位高于所有其他部位；實(shí)驗(yàn)組各位置總壓力分別與0號位配對t檢驗(yàn)，X0=71.80±62.92Pa，X1=65.77±64.89Pa，X2=78.49±64.34Pa，X3

5、=76.53±64.56Pa， X4=66.18±63.40Pa，X5=72.76±66.04Pa，其中4號位P=0.2611、5號位P=0.4503無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，0號位低于2、3號位，高于1號位，P<0.05；實(shí)驗(yàn)組各位置剪切力分別與0號位配對 t檢驗(yàn)， X0=1.55±0.97Pa， X1=1.24±0.67Pa， X2=0.93±0.47Pa， X3=0.95±0.67Pa， X4=0.75±0.52Pa， X5=0.95±0.6

6、7Pa，所有P<0.05，0號位高于所有部位；實(shí)驗(yàn)組各位置應(yīng)變率分別與0號位配對 t檢驗(yàn)， X0=1023.96±510.05，X1=896.41±441.38， X2=692.05±333.65， X3=707.39±455.87， X4=564.77±371.93， X5=777.45±447.55，所有P<0.05，0號位高于所有部位。對照組做相同統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，結(jié)果0號位動(dòng)態(tài)壓力 X0=0.93±0.77Pa， X1=1.56±0.

7、77Pa， X2=1.11±0.94Pa，X3=1.31±1.19Pa，X4=0.83±0.87Pa，X5=1.52±1.37Pa，低于1、2、3、5位P<0.05，與4位無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異P=0.67；0號位總壓力X0=60.63±34Pa，X1=53.75±33.99Pa，X2=64.28±34.99Pa，X3=63.68±33.55Pa， X4=56.41±34.33Pa，X5=60.64±33.58Pa，高于1、4號位，P<0.05，

8、低于2、3號位， P<0.05，與5號位無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異 P=0.99；0號位剪切力X0=1.04±0.46Pa， X1=1.46±0.54Pa， X2=1.06±0.48Pa， X3=1.21±0.78Pa， X4=0.92±0.49Pa，X5=1.31±0.62Pa，低于1、5號位，P<0.05,與2、3、4位無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異 P2=0.8207,P3=0.09, P4=0.37；0號位應(yīng)變率X0=765.91±344.08， X1=104

9、8.30±403.86， X2=779.17±354.3， X3=867.36±540.42，X4=679.01±329.26，X5=933.6±421.22，低于1號位，P<0.05，與2、3、4、5無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P2=0.85, P3=0.11, P4=0.29, P5=0.06。對動(dòng)脈瘤模擬切除前后取樣進(jìn)行各參數(shù)的配對t檢驗(yàn)，0號位與6號位參數(shù)配對比較，總壓力均值 X0=71.80±62.92Pa，X6=74.88±60.40Pa

10、，P=0.5404，無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；動(dòng)態(tài)壓力均值X0=2.11±1.97Pa，X6=0.57±1.00Pa，P<0.05，高于6號位；剪切力均值X0=1.55±0.97Pa，X6=0.51±0.31Pa，P<0.05，高于6號位；應(yīng)變率均值X0=1023.96±510.05，X6=395.27±222.60， P<0.05，高于6號位。實(shí)驗(yàn)組0號位參數(shù)分別與對照組0號位配對t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組0號位動(dòng)態(tài)壓力、剪切力、應(yīng)變率三項(xiàng)參數(shù)均明顯

11、高于對照組，P<0.05，總壓力無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P=0.3147。
　　結(jié)論：1.IA的始發(fā)部位位于血流直接沖擊處附近，是血流直接沖擊的結(jié)果。2.IA的形成和血管曲度呈正相關(guān)性，曲度越大，IA形成的可能性越高。3.曲度大的血管局部高動(dòng)態(tài)壓力、高剪切力二者共同作用可能是導(dǎo)致IA形成的血流動(dòng)力學(xué)原因所在。4.管壁應(yīng)變率越高，IA形成的可能性越大。5.IA形成后較形成前，血管壁總壓力無明顯變化，而動(dòng)態(tài)壓力、剪切力、應(yīng)變率均為降低趨勢,IA