【摘要】：目的:主動(dòng)脈瓣二葉畸形患者常合并主動(dòng)脈瓣功能異常、升主動(dòng)脈擴(kuò)張、動(dòng)脈瘤等并發(fā)癥,甚至發(fā)生主動(dòng)脈夾層,具有很高的病死率和死亡率。既往研究顯示主動(dòng)脈瓣二葉畸形合并升主動(dòng)脈瘤及主動(dòng)脈夾層與患者升主動(dòng)脈血流異常有關(guān),發(fā)病機(jī)制未完全闡明。因此,本文擬應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)方法模擬主動(dòng)脈瓣二葉畸形升主動(dòng)脈血流:(1)觀察主動(dòng)脈瓣二葉畸形各分型血流特征差異及與主動(dòng)脈擴(kuò)張?zhí)攸c(diǎn)及手術(shù)選擇;(2)對(duì)比主動(dòng)脈瓣手術(shù)患者術(shù)前、術(shù)后升主動(dòng)脈血流變化分析其與疾病預(yù)后關(guān)系;(3)進(jìn)一步闡明主動(dòng)脈瓣二葉畸形血流動(dòng)力學(xué)異常改變與主動(dòng)脈疾病發(fā)生關(guān)系。方法:選取2015年1月1日至2017年12月31日,于中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心臟外科住院治療多普勒超聲心動(dòng)圖和術(shù)中確診為主動(dòng)脈瓣二葉畸形患者15例作為研究對(duì)象,依據(jù)主動(dòng)脈瓣手術(shù)方式將15例患者分為主動(dòng)脈瓣修復(fù)手術(shù)組、非主動(dòng)脈瓣修復(fù)手術(shù)組。對(duì)照組為5例升主動(dòng)脈無擴(kuò)張的主動(dòng)脈瓣三葉瓣患者。收集患者術(shù)前胸主動(dòng)脈CTA及術(shù)后住院期間復(fù)查的胸主動(dòng)脈CTA,應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)(computational fluid dynamic,CFD)方法模擬升主動(dòng)脈血流,比較主動(dòng)脈瓣二葉畸形各型升主動(dòng)脈血流偏角、血流速度、壁面切應(yīng)力(wall shear stress,WSS)及壁面壓力。比較4例主動(dòng)脈瓣修復(fù)手術(shù)患者及2例Wheat手術(shù)患者術(shù)前、術(shù)后升主動(dòng)脈血流偏角、血流速度、WSS及壁面壓力值。結(jié)果:BAV患者升主動(dòng)脈內(nèi)血流多樣,主要為右手螺旋形偏心性血流,在RL型BAV中最為常見。BAV患者最常合并2型主動(dòng)脈疾病(60%),常見于RL型BAV(46.7%),其次為3型主動(dòng)脈疾病(40%)。RL型BAV患者S_2層面前點(diǎn)的血流速度及Lat型BAV患者S1層面前、后、左三個(gè)點(diǎn)及S_2層面前、右兩點(diǎn)的血流速度明顯低于對(duì)照組。BAV患者S_2層面后點(diǎn)血流速度與同層面主動(dòng)脈直徑呈正相關(guān),S_1層面各點(diǎn)及S_2層面其他點(diǎn)與同層面直徑無明顯相關(guān)性。S_3和S_4層面各點(diǎn)與同層面直徑呈明顯負(fù)相關(guān)。RL型BAV患者WSS大于對(duì)照組,僅S_1、S_3層面前、右點(diǎn),S_2層面右點(diǎn),S_4全部點(diǎn)差異有明顯意義,Lat型BAV患者僅S_3層面前、右兩點(diǎn)明顯高于對(duì)照組。BAV患者S_1層面前點(diǎn)WSS與同層面主動(dòng)脈直徑正相關(guān),其他點(diǎn)及S_2層面各點(diǎn)與同層面相關(guān)性不顯著,S_3和S_4層面各點(diǎn)與同層面主動(dòng)脈直徑呈明顯負(fù)相關(guān)。BAV患者局部壁面壓力高于對(duì)照組,變化范圍明顯增大(從24.35到37102.9 Pa)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,BAV患者S_1、S_2層面中各點(diǎn)壁面壓力與同層面主動(dòng)脈直徑呈明顯正相關(guān),S_3和S_4層面各點(diǎn)與同層面主動(dòng)脈直徑無相關(guān)性。主動(dòng)脈瓣修復(fù)手術(shù)后RL型BAV患者近端升主動(dòng)脈管壁局部WSS及血流速度較術(shù)前增大,遠(yuǎn)端及弓部WSS及速度減小,壁面壓力及血流偏心程度減小。Wheat手術(shù)后患者(機(jī)械瓣、生物瓣各1例)升主動(dòng)脈血流速度、WSS較術(shù)前增大,壁面壓力減小。置換雙葉機(jī)械瓣患者血流為雙層流,置換生物瓣患者仍存在右手螺旋形血流。結(jié)論:主動(dòng)脈瓣三葉瓣健康者升主動(dòng)脈內(nèi)血流為單向?qū)恿�。BAV患者升主動(dòng)脈內(nèi)血流混亂,主要為右手螺旋形偏心性噴射血流。偏心程度、螺旋角度及血流速度與瓣葉分型有關(guān),表現(xiàn)為異質(zhì)性增大。BAV患者升主動(dòng)脈近段局部管壁壓力與血管擴(kuò)張呈明顯正相關(guān),遠(yuǎn)端及弓部管壁局部WSS與血管擴(kuò)張呈明顯負(fù)相關(guān)。提示局部血流對(duì)管壁作用力異常是引起主動(dòng)脈擴(kuò)張的重要因素。管壁局部壓力和WSS可能成為指導(dǎo)臨床手術(shù)選擇的重要參數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：中國醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R654.2
【圖文】：

后住院期間復(fù)查的胸主動(dòng)脈 CTA，導(dǎo)入 Mimics型，然后將 3D 模型導(dǎo)入 ICEM CFD 軟件中進(jìn)行nt 軟件中模擬血流進(jìn)行分析。CTA二代雙源 128 層 CT（SOMATOM FLASH Siem位、頭先進(jìn)入以備掃描，連接心電設(shè)備，于患者。先行屏氣相定位，再行增強(qiáng)掃描。選擇胸主速度經(jīng)肘靜脈 18G 留置針注入碘海醇（350mg后以相同速度注射 0.9%NaCl 注射液 40ml,同時(shí)當(dāng) CT 峰值達(dá)到 100HU 時(shí)自動(dòng)觸發(fā)掃描。掃描參，圖像參考值為 120kv,471mAs，線管旋轉(zhuǎn)速度 的胸腹主 CTA 或冠脈 CTA 圖像以 DICOM 格式輸

圖 2 3D 重建胸主動(dòng)脈將生成的胸主動(dòng)脈 3D 模型應(yīng)用 3-matic Medical 9.0 中的功能進(jìn)行修剪，先對(duì) 3D 模型進(jìn)行光滑（smooth）和縮減（reduce）面數(shù)量處理，應(yīng)用標(biāo)記（Mark）功能標(biāo)記不良交通面并刪除（delete），再應(yīng)用修補(bǔ)（Fix）功能修補(bǔ)缺損，最后利用修剪（Trim）功能創(chuàng)建血流入口和出口。圖 3 修飾后的 3D 重建胸主動(dòng)脈2.2.3 網(wǎng)格化 3D 胸主動(dòng)脈模型

中國醫(yī)科大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 2 3D 重建胸主動(dòng)脈將生成的胸主動(dòng)脈 3D 模型應(yīng)用 3-matic Medical 9.0 中的功能進(jìn)行修剪，先對(duì) 3D 模型進(jìn)行光滑（smooth）和縮減（reduce）面數(shù)量處理，應(yīng)用標(biāo)記（Mark）功能標(biāo)記不良交通面并刪除（delete），再應(yīng)用修補(bǔ)（Fix）功能修補(bǔ)缺損，最后利用修剪（Trim）功能創(chuàng)建血流入口和出口。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2800769