[目 的]主动脉全弓替换、支架“象鼻”术(全弓“象鼻”手术)是治疗StanfordA型主动脉夹层的常用术式。虽然全弓“象鼻”手术取得了良好的近中期疗效,但其远期并发症不可忽视。目前全弓“象鼻”手术采用的人工血管与天然主动脉之间的力学特性仍不完全吻合,由此导致的血流动力学变化将影响患者的远期疗效。由于体内人工血管呈现的血流动力学特点目前尚未完全阐明,因此本研究将运用数值模拟的方法分析人工血管引起的血流动力学变化,为人工血管的优化设计和性能改进提供理论依据。同时本研究还将探讨运用数值模拟技术评估手术疗效的可行性,以期提高全弓“象鼻”手术的远期效果,减少人工血管相关的远期并发症的发生率。[方法]选取10名行全弓“象鼻”手术的Stanford A型主动脉夹层患者作为实验组,同时选取10名经CT、心电图及超声证实无心血管疾病的健康成年人作为对照组。获取实验组术后10天和对照组的CTA数据,数据以DICOM格式储存。将两组的CTA数据导入到Mimics 19.0软件中,建立个体化的全主动脉三维模型,并输出为IGES格式的CAD文件。修整CAD文件并将其导入ANSYS Geometry 17.0中进行三维网格划分。将划分好的网格模型导入CFX 17.0中,设置边界条件,进行计算和后处理,得出实验组和对照组的血流动力学参数。[结果](1)用实验组及对照组的CTA数据成功建立了个体化的三维模型。(2)通过对实验组及对照组的流体力学模型进行计算,我们获得了相应的血流动力学参数,也就是获得了患者术后及健康成年人主动脉的壁面压力、壁面切应力及血流流场的分布情况。(3)对照组的血流动力学特征表现为:壁面压力均匀变化,其压力值由入口端向出口端逐渐减低,主动脉弓内侧的壁面压力稍低于外侧的壁面压力。壁面切应力在主动脉弓降部及三大头臂动脉开口处较高,其余部分分布较为均匀。血液流场呈现较为稳定的层流,主动脉中央的血液流速最高,流速由中央向四周逐渐减低,靠近管壁处的血流速度最低。(4)实验组的血流动力学特征表现为:壁面压力由入口端向出口端逐渐减低,但等值面的轮廓很不规则。主动脉入口处的壁面压力最高,主动脉外侧壁的壁面压力高于主动脉内侧壁的壁面压力。壁面切应力在升主动脉、主动脉弓部、三大头臂动脉开口处及降主动脉起始处较高,在其余部位的分布不均匀。血液流场相比于对照组呈现出了不规则的流动状态,在升主动脉、主动脉弓部、三大头臂动脉近段及降主动脉内均出现了不同程度的湍流。[结论]全弓“象鼻”手术虽然重建了心脏向全身供血的通道,但也产生了一定程度的血流扰动。通过与对照组进行对比,我们发现全弓“象鼻”术后患者的主动脉壁面压力及壁面切应力的分布呈现出不均匀和不规则的分布状态。我们通过流线图发现升主动脉、主动脉弓部、三大头臂动脉近段及降主动脉内的血流均出现了不同程度的湍流。既往研究表明,人工血管的顺应性远低于天然主动脉,本研究也同样证实了这个结论。因而本研究认为,人工血管会带来一定程度的血流扰动,使得主动脉内的血流变得“不生理”,从而对患者的远期预后产生不良影响。新一代人工血管的研发设计应该更加关注人工材料的顺应性。同时本研究显示运用数值模拟技术对手术疗效进行评估是可行的,数值模拟技术能较为精确地反映患者术后主动脉内的血流动力学状态。