【摘要】：正文： 顱內(nèi)動脈瘤（Intracranial aneurysms，IAs）是當(dāng)顱內(nèi)動脈壁薄弱不足以抵擋血流動力學(xué)壓力和膨脹時，顱內(nèi)動脈發(fā)生的病理性擴(kuò)張，，是幾何形態(tài)學(xué)、血流動力學(xué)和病理生理學(xué)三者相互動態(tài)作用的結(jié)果。血流動力學(xué)在IAs的起源、發(fā)展和破裂中扮演著關(guān)鍵性角色，但因其本質(zhì)的異質(zhì)性和復(fù)雜性，既往的研究結(jié)果和結(jié)論矛盾不一，各參數(shù)的作用效應(yīng)及潛在機(jī)制依然存在較大爭議。 本研究利用一組臨床患者IAs樣本、病理標(biāo)本和DSA影像數(shù)據(jù)，將組織病理學(xué)和計(jì)算流體力學(xué)（computational fluid dynamics,CFD）仿真研究方法相結(jié)合，探索和求證IAs發(fā)展過程中不同病理學(xué)變化背后的的血流動力學(xué)特征及機(jī)制，并利用3D數(shù)字化模型消減重構(gòu)技術(shù)，仿真還原IAs發(fā)生、發(fā)展的動態(tài)過程，探索與其起源和生長破裂風(fēng)險相關(guān)的血流動力學(xué)因素和潛在作用機(jī)制。有助于進(jìn)一步了解IAs的本質(zhì)特征和發(fā)展規(guī)律，也為血流動力學(xué)CFD工具在臨床評估、治療決策、新治療方法引入和器械改進(jìn)等方面的實(shí)際應(yīng)用提供更多可靠依據(jù)。 本研究共分五部分： 第一部分顱內(nèi)動脈瘤病理表型特征分類及分布分析 收集臨床手術(shù)夾閉切除的IAs標(biāo)本，總結(jié)不同的病理特征、表型分類和空間分布規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：顱內(nèi)動脈瘤的病理表型和分布有很大的異質(zhì)性，本文將其分為I型薄壁型，以內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞的死亡及基質(zhì)變薄等破壞退化性改變?yōu)橹�；II型厚壁型，破壞與增生共存，以增生重構(gòu)與異質(zhì)性改變?yōu)橹�。不同病理表型分布部位因瘤體大小、形態(tài)及瘤周血管形態(tài)差異而不同。不同病理表型決定了IAs發(fā)展中穩(wěn)定還是破裂的命運(yùn)。 第二部分顱內(nèi)動脈瘤3D數(shù)字化模型的構(gòu)建及血流動力學(xué)參數(shù)分布特征分析 利用MIMICS、ANSYS、CFX等3D建模和仿真工具，測量和分析IAs血流動力學(xué)參數(shù)和特征。本文分析了壓力、剪切力、速度、湍流動能、渦漩拉伸張力等不同參數(shù)及梯度、向量等的分布規(guī)律和特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，瘤頸和瘤頂部位高壓力、低剪切力及相關(guān)梯度和向量在IAs起源和生長破裂機(jī)制中起著重要作用。IAs的發(fā)生、發(fā)展和破裂可能是特定部位多個血流動力學(xué)因素共同作用的結(jié)果。 第三部分顱內(nèi)動脈瘤不同病理表型的血流動力學(xué)特征研究 本文將IAs相應(yīng)部位血流動力學(xué)特征與病理表型觀察結(jié)果相互印證，總結(jié)不同病理表型IAs的血流動力學(xué)特征，研究IAs病理表型和血流動力學(xué)的相互作用關(guān)系。結(jié)果證實(shí)，退化薄壁型和增生厚壁型兩種不同病理表型IAs的血流動力學(xué)特征不同，是不同的血流動力學(xué)機(jī)制作用所致的不同病理生理過程。 第四部分CFD數(shù)字消減仿真研究IAs生長相關(guān)的血流動力學(xué)特征和機(jī)制 利用數(shù)字消減方法，從動脈瘤上消減子瘤或分葉，模擬還原生長前的IAs血流動力學(xué)微環(huán)境，探索與IAs生長相關(guān)的血流動力學(xué)特征和作用機(jī)制。結(jié)果表明，瘤體的生長傾向、生長部位及方向與血流動力學(xué)因素有關(guān)。子瘤或分葉生長區(qū)靠近血流沖擊側(cè)的邊緣區(qū)，較高的壁壓力、較大的剪切力梯度和與生長方向一致的剪切力向量，這三者可能是誘發(fā)IAs繼續(xù)生長的主要血流動力學(xué)因素。不同IAs的生長機(jī)制有所不同，是不同幾何形態(tài)下多個血流動力學(xué)因素共同作用的結(jié)果。 第五部分CFD數(shù)字消減仿真研究IAs起源相關(guān)的血流動力學(xué)特征和機(jī)制 利用數(shù)字消減方法完全消除動脈瘤，模擬還原IAs起源生發(fā)前的“正�！毖苄螒B(tài)，探索與IAs起源相關(guān)的血流動力學(xué)特征和作用機(jī)制。結(jié)果表明，IAs初始生發(fā)區(qū)域的起源點(diǎn)位于血流沖擊區(qū)更遠(yuǎn)側(cè)的邊緣區(qū)域、以及與分支血管交界的移行區(qū)。高壓力梯度、高剪切力梯度以及與生發(fā)部位一致的向量，可能在動脈瘤的起源中扮演著核心角色。其他因素如壓力、剪切力、速度、湍流動能、渦流分散度和渦流拉伸張力等，在不同IAs的起源中起著協(xié)同作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R743

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本文編號：2482875