开窗技术与平行支架技术治疗主动脉弓部病变的血流动力学研究

Computational Study of Fenestration and Parallel Grafts Used in Aortic Arch Lesion

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摘要目的研究胸主动脉腔内修复术中开窗技术与平行支架技术对主动脉弓及弓上血管的血流动力学影响,并对比不同术式的差异.方法研究4例采用不同术式(开窗技术、烟囱技术和潜望镜技术)重建弓上分支的主动脉弓部病变患者,通过随访影像数据建立三维几何模型.将二维相位对比磁共振成像测量的血流量作为升主动脉入口和弓上血管出口的边界条件.使用3单元Windkessel模型获得降主动脉出口的压力波形作为边界条件.通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真获得弓上血管压力、分支支架入口速度矢量以及相对滞留时间等血流动力学参数.结果潜望镜支架的压力变化最大,其次是开窗支架,烟囱支架的压力变化最小.开窗支架和潜望镜支架的入口流速不均匀,容易形成涡流,烟囱支架入口流速均匀.开窗支架外壁远心侧、"沟槽"部位、烟囱支架和潜望镜支架与血管壁贴合处相对滞留时间偏大.结论开窗支架和潜望镜支架内外壁压差较大,建议使用球扩支架.烟囱支架内外壁压差较小,建议使用自膨支架.本文预测的术后血栓形成位置与临床随访数据较为一致,故有可能用于主动脉弓部病变介入治疗的手术规划和风险评估.

作者卢楷 ^[1] 孙晓凡 ^[2] 彭臣 ^[1] 司逸 ^[2] 单艳 ^[3] 符伟国 ^[2] 王盛章 ^[4] 学术成果认领

作者单位复旦大学航空航天系,生物力学研究所,上海200433 ^[1] 复旦大学附属中山医院血管外科,上海200032 ^[2] 复旦大学附属中山医院放射科,上海200032 ^[3] 复旦大学航空航天系,生物力学研究所,上海200433;复旦大学工程与应用技术研究院,生物医学工程技术研究所,上海200433;复旦大学义乌研究院,浙江义乌322000 ^[4]

关键词开窗技术平行支架技术计算流体动力学主动脉弓部病变 Windkessel模型

分类号 R318.01

栏目名称

论著

DOI 10.16156/j.1004-7220.2023.02.023

发布时间 2023-06-06

基金项目

国家自然科学基金（32071310）