【摘 要】
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[目 的]Stanford A型主动脉夹层的发病机理尚未完全明确,其血流动力学变化与疾病进展有密切关系。结合流体力学方法对主动脉内血流状态进行数值模拟,分析壁面压力、切应力及血流速度等参数变化对主动脉的影响,探讨数值模拟方法在主动脉夹层研究中的应用价值,并分析其对评估患者预后的效果。[方 法]选择基于主动脉CTA及超声诊断的10例Stanford A型主动脉夹层患者（实验组1）、10例升主动脉瘤患
【基金项目】
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云南省科技厅-昆明医科大学应用基础研究联合专项基金重点项目；
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[目 的]Stanford A型主动脉夹层的发病机理尚未完全明确,其血流动力学变化与疾病进展有密切关系。结合流体力学方法对主动脉内血流状态进行数值模拟,分析壁面压力、切应力及血流速度等参数变化对主动脉的影响,探讨数值模拟方法在主动脉夹层研究中的应用价值,并分析其对评估患者预后的效果。[方 法]选择基于主动脉CTA及超声诊断的10例Stanford A型主动脉夹层患者（实验组1）、10例升主动脉瘤患者（实验组2）,10例无主动脉疾病及心脏疾病的健康成人作为对照组,收集实验组术前及术后2周内复查的CTA结果、部分患者术后半年随访的CTA结果作为实验数据,收集经胸多普勒超声测得的主动脉、无名动脉、颈总动脉、锁骨下动脉的峰值血流速度作为边界条件,影像学结果保存为DICOM格式。首先将研究对象的CTA数据导入到Mimics 21.0中,进行个体化的主动脉三维模型构建,范围由升主动脉至降主动脉,包含主动脉弓及三分支的近端,输出为CAD格式文件。其次结合使用ANSYS软件进行网格划分,将入口及出口血流速度等参数输入计算软件,设置合理的边界条件,通过CFX软件计算出血流动力学参数,评估壁面压力和切应力变化对血管壁的影响。[结 果]（1）经Mimics软件和CTA数据重建三组研究对象主动脉的三维图像。（2）结合计算流体力学方法,应用重建的三维模型模拟出相应的血流状态,计算出不同时刻血流速度变化,壁面压力及切应力的分布,得到直观的血流动力学分布图。（3）主动脉夹层血流状态比升主动脉瘤更紊乱,术前壁面压力和切应力三组之间存在差异,在一个心动周期内,夹层组最高,正常人最低,实验组等值面变化不均匀;手术能有效降低升主动脉段壁面压力及切应力,实验组术后均低于术前,但仍与对照组有差异,即手术并不能完全恢复主动脉内血流状态。术后实验组壁面压力均由升主动脉近心端至远端呈逐渐减低,血流速度越大处,压力越高,且三分支开口处呈现出切应力较大的特点,心脏收缩期破口位置附近切应力最大,夹层组与升主动脉瘤组无明显差异。在人工血管吻合口处由于血管形态及象鼻支架的存在,会表现出局部高切应力的状态。[结 论]外科手术可重建人体主动脉血管,是治疗A型夹层的有效策略,术后患者壁面压力和切应力有效下降,但与正常胸主动脉血流尚有差异,且血流状态会在局部存在异常。手术中使用的人工血管及支架在一定程度上可代替病变的组织血管,但由于其形态及顺应性等问题,术后仍与正常人有差异。数值模拟方法为血流动力学研究提供重要手段,力学参数变化与主动脉夹层发生发展有重要关系,对该病的发病机理研究有一定提示作用,也有望成为评估远期预后的一种重要方法。
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