论文部分内容阅读
目的 利用计算机流体力学（CFD）软件分析基于刚性假设的颈内动脉弯曲部位局部血流动力学因素与动脉瘤形成的关系。方法 收集石家庄市第一医院神经外科2013.12-2015.12收治的颅内动脉瘤（IA）患者全脑血管造影（DSA）影像资料,选取61例（共计68枚IA）确诊为颈内动脉非血管分叉处动脉瘤患者为研究对象,列为实验组,选取61例患者中20例对侧正常的血管为对照组。使用CFD系列软件进行模型重建,测量实验组动脉瘤处血管曲度,并测量对照组中同一患者对侧正常血管的相同部位血管曲度,比较两组血管曲度是否存在差异;模拟切除动脉瘤并修补切口以还原动脉瘤发病前血管状态,通过对模拟的瘤口处（编位0号位）取样与周边部位（前、后、上、下、对侧,分别编位1、2、3、4、5号位）取样进行血流动力学参数配对t检验,观察哪些参数存在差异,以同样方法在对照组取样并进行参数配对t检验,观察相关参数是否均有差异;在动脉瘤顶部（编位6号位）取样与0号位样本进行参数配对t检验,以明确动脉瘤发病前后的参数变化;实验组0号位参数分别与对照组0号位参数进行配对t检验,以明确血流动力学因素与IA形成的关系。结果 使用CFD系列软件成功重建基于刚性壁假设的61例患者共计68个IA的3D-DSA影像模型,测量实验组生长IA部位的血管曲度(α实验)和对照组相同部位血管曲度(α对照),α实验=131.21±14.85°,α对照=149.68±9.34°,均值差X=18.47°,经配对t检验,P<0.05,t=5.05,实验组血管曲度高于对照组;实验组各位置动态压力分别与0号位配对t检验,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号位高于所有其他部位;实验组各位置总压力分别与0号位配对t检验,X0=71.80±62.92Pa,X1=65.77±64.89Pa,X2=78.49±64.34Pa,X3=76.53±64.56Pa,X4=66.18±63.40Pa,X5=72.76±66.04Pa,其中4号位P=0.2611、5号位P=0.4503无统计学意义,0号位低于2、3号位,高于1号位,P<0.05;实验组各位置剪切力分别与0号位配对t检验,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±0.67Pa,所有P<0.05,0号位高于所有部位;实验组各位置应变率分别与0号位配对t检验,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号位高于所有部位。对照组做相同统计学处理,结果0号位动态压力X0=0.93±0.77Pa,X1=1.56±0.77Pa,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,与4位无统计学差异P=0.67;0号位总压力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号位,P<0.05,低于2、3号位,P<0.05,与5号位无统计学差异P=0.99;0号位剪切力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号位,P<0.05,与2、3、4位无统计学差异P2=0.8207,P3=0.09,P4=0.37;0号位应变率X0=765.91±344.08,X1=1048.30±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号位,P<0.05,与2、3、4、5无统计学意义,P2=0.85,P3=0.11,P4=0.29,P5=0.06。对动脉瘤模拟切除前后取样进行各参数的配对t检验,0号位与6号位参数配对比较,总压力均值X0=71.80±62.92Pa,X6=74.88±60.40Pa,P=0.5404,无统计学意义;动态压力均值X0=2.11±1.97Pa,X6=0.57±1.00Pa,P<0.05,高于6号位;剪切力均值X0=1.55±0.97Pa,X6=0.51±0.31Pa,P<0.05,高于6号位;应变率均值X0=1023.96±510.05,X6=395.27±222.60,P<0.05,高于6号位。实验组0号位参数分别与对照组0号位配对t检验,结果显示实验组0号位动态压力、剪切力、应变率三项参数均明显高于对照组,P<0.05,总压力无统计学意义,P=0.3147。结论 1.IA的始发部位位于血流直接冲击处附近,是血流直接冲击的结果。2.IA的形成和血管曲度呈正相关性,曲度越大,IA形成的可能性越高。3.曲度大的血管局部高动态压力、高剪切力二者共同作用可能是导致IA形成的血流动力学原因所在。4.管壁应变率越高,IA形成的可能性越大。5.IA形成后较形成前,血管壁总压力无明显变化,而动态压力、剪切力、应变率均为降低趋势,IA的形成是一个降低局部管壁高应力的主动过程。