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Stanford A型主动脉夹层的个体化血流数值模拟

于振坤 刘康 林华 王蓓蓓 张洪明 夏健明

于振坤, 刘康, 林华, 王蓓蓓, 张洪明, 夏健明. Stanford A型主动脉夹层的个体化血流数值模拟[J]. 昆明医科大学学报.
引用本文: 于振坤, 刘康, 林华, 王蓓蓓, 张洪明, 夏健明. Stanford A型主动脉夹层的个体化血流数值模拟[J]. 昆明医科大学学报.
Zhenkun YU, Kang LIU, Hua LIN, Beibei WANG, Hongming ZHANG, Jianming XIA. Individualized Numerical Simulation of Blood Flow in Stanford Type A Aortic Dissection[J]. Journal of Kunming Medical University.
Citation: Zhenkun YU, Kang LIU, Hua LIN, Beibei WANG, Hongming ZHANG, Jianming XIA. Individualized Numerical Simulation of Blood Flow in Stanford Type A Aortic Dissection[J]. Journal of Kunming Medical University.

Stanford A型主动脉夹层的个体化血流数值模拟

基金项目: 云南省科技厅昆明医科大学联合专项基金资助项目(202001AY070001-282);心血管疾病国家重点实验室开放课题(2019kfyf-01);云南省临床医学中心项目(2020YFKT-12);国家重点研发计划(no.022YFC2503400),云南省心血管病临床研究中心(202302AA310045);云南省教育厅科学研究基金资助项目(2021J0227)
详细信息
    作者简介:

    于振坤(1992~),男,山东淄博人,硕士,医师,主要从心血管疾病研究工作

    通讯作者:

    夏健明,E-mail:xiajianming@kmmu.edu.cn

  • 中图分类号: R654.2

Individualized Numerical Simulation of Blood Flow in Stanford Type A Aortic Dissection

  • 摘要:   目的  研究Stanford A型主动脉夹层的血流动力学变化。  方法  收集4名Stanford A型主动脉夹层患者和2名健康志愿者的主动脉计算机断层扫描血管造影(computed tomography angiography,CTA)图像,建立主动脉三维模型并进行网格划分,使用流体仿真软件对模型进行数值模拟。  结果  健康志愿者主动脉内血流近似层流。夹层真腔的血流近似层流,位于破口附近的真腔和被假腔压迫的真腔会在局部形成湍流。真腔的壁面压力高于假腔。心脏收缩期,假腔的壁面压力峰值位于夹层第一个破口处,被假腔压迫的真腔和假腔破口处出现较高的壁面剪切力且破口处出现了应力集中。相比于单一破口的夹层,有2个破口的夹层其破口周围的壁面剪切力更低。  结论  个体化计算流体力学分析可以为主动脉夹层的个性化诊疗提供参考。
  • 图  1  入口边界条件和出口边界条件

    A:入口速度波形及心动周期中5个关键时间点(T1、T2、T3、T4、T5);B:出口压力波形。

    Figure  1.  The inlet boundary condition and the outlet boundary condition

    图  2  AD2和Control 1壁面压力云图

    “↖”所示T1~T4时刻假腔的壁面压力峰值位于破口对面的假腔外膜。

    Figure  2.  Cloud chart of wall pressure for AD2 and Control 1

    图  3  AD1和Control 1壁面剪切力云图

    “↖”所示假腔的壁面剪切力峰值位于破口对面的假腔外膜。

    Figure  3.  Cloud chart of wall shear stress for AD1 and Control 1

    图  4  AD2和Control 2的血流流线图

    Figure  4.  Streamlines of blood flow for AD2 and Control 2

    表  1  6个案例的基线资料

    Table  1.   Baseline data for 6 cases

    案例 性别 年龄(岁) 病程(小时) 基础疾病 第一破口位置 第二破口位置 破口数量
    AD1 58 18 高血压 主动脉弓 N/A 1
    AD2 53 33 高血压 主动脉弓 N/A 1
    AD3 30 10 高血压 升主动脉 主动脉弓 2
    AD4 60 23 高血压 升主动脉 降主动脉 2
    Control 1 40 N/A N/A N/A N/A N/A
    Control 2 67 N/A N/A N/A N/A N/A
      AD:主动脉夹层患者;Control:经CT证实主动脉正常的健康志愿者;N/A:不适用。
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  • 收稿日期:  2024-02-24
  • 网络出版日期:  2024-05-23

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