颅内动脉瘤异常血流与形态的关系及破裂预测模型建立

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目的:探讨颅内动脉瘤形态学特征与血流动力学特征的联系,以及建立基于形态学与血流动力学特征的破裂风预测模型。方法:选取2018年7月至2020年7月由深圳市第二人民医院医生诊治并经CTA检查确诊为颅内动脉瘤的患者,共计60例,其中破裂动脉瘤25例,未破裂动脉瘤35例,通过3D Slicer软件分割目标区域,电子计算机仿真流体力学分析(Computer Fluid Dynamic,CFD)软件建立的动脉瘤的有限元拟真模型等方法,收集患者的临床信息,颅内动脉瘤部位、形状、类型、长径、宽度、高度、横径、瘤颈直径等形态学参数,壁面最大切应力、壁面切应力振荡指数等血流动力学参数。结果:多因素线性回归显示壁面切应力振荡指数升高的区域除了与横径和颈部直径之间存在线性关系,可能与载瘤动脉(Parent Artery,PA)直径存在线性相关性。引入壁面切应力振荡指数的模型对比未引入模型,在相同数量的因素下,前者较后者破裂风险预测效果明显较好(mod_lasso2{MSE=0.15,RMSE=0.050,sensitivity=87.50%,specificity=82.14%},mod_lasso1{MSE=0.283,RMSE=0.069,sensitivity=77.77%,specificity=78.57%})。结论:颅内动脉瘤进行破裂风险预测引入血流动力学参数会使得预测结果更好,即壁面切应力振荡指数是动脉瘤破裂的决定因素。通过各模型因素重要性对比,瘤体表面积与瘤颈投射面积比是影响颅内动脉瘤破裂的重要形态学特征因素。
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