【摘 要】
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冠状动脉旁路移植手术是国际上公认的治疗冠心病最有效的方法,但临床发现动脉桥十年内发生再狭窄率为5-10%,静脉桥发生阻塞更为普遍,第一年有接近15%到30%的病例发生再狭窄。冠状动
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冠状动脉旁路移植手术是国际上公认的治疗冠心病最有效的方法,但临床发现动脉桥十年内发生再狭窄率为5-10%,静脉桥发生阻塞更为普遍,第一年有接近15%到30%的病例发生再狭窄。冠状动脉旁路的远期通畅率下降明显影响患者生活质量,甚至危及生命,冠脉旁路再狭窄问题已成为世界范围内冠脉外科亟待解决的问题。本文针对冠状动脉搭桥临床病例进行个性化几何模型的三维重构,分析搭桥角度、血液粘度和流固耦合作用对冠状动脉搭桥再狭窄影响的研究,为临床外科手术提供理论参考。 (1)研究了搭桥角度对冠状动脉搭桥再狭窄的影响。基于冠状动脉搭桥患者的CT断层扫描图像构建三维真实血管模型,与不同搭桥角度下的血流动力学特性进行了对比分析,发现缝合角度越大,缝合下游处的“静流区”范围也越来越大、内膜增生越厉害、病人搭桥手术的远期通畅率效果越差。 (2)数值分析了基于切变率变化的Newtonian-Casson交替血液粘度模型对冠状动脉搭桥再狭窄的影响。该模型弥补了血液粘度模型适用范围的限制即低剪切率下采用Casson非牛顿流体,在高剪切率下则使用牛顿流体,避免了单一流体不能满足血液粘度的局限性。在低速血流生理环境下,比直接采用非牛顿流体模型来模拟血液的粘度其壁面剪应力值偏小,在高速血流生理环境下,与直接采用牛顿流体模型基本上无差别。 (3)数值研究了流固耦合对冠状动脉搭桥再狭窄的影响。分析了冠状动脉搭桥血管的流固耦合个性化模型和CAD简化模型,并与相同条件下的刚性壁模型的血流动力学参数进行对比。结果显示个性化模型的壁面剪应力最大值,壁面位移最大值均高于CAD简化模型结果;弹性血管壁模型的壁面剪应力的最大值均低于刚性血管壁模型;两种血管几何模型的壁面最大位移产生的位置也有很大区别,个性化模型的最大位移存在于移植管和缝合区域处且范围较小,而CAD简化模型的最大位移值则在血管弯曲处。
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