基于体外实验和数值仿真的冠脉介入手术中球囊去充盈瞬间的血流动力学研究

论文摘要

目的研究冠脉介入手术中血流参数在球囊去充盈瞬间发生的动态变化,探讨球囊去充盈对术后无复流发生风险的潜在影响。方法搭建体外实验装置,利用高速摄像机拍摄球囊变形过程和由染色剂标记的流场（流体介质为水）,使用图像分析技术提取球囊变形参数,并估测球囊下游的流体流动速度;构建计算机仿真模型,导入实测的球囊变形数据,在多种灌注压和流体介质条件下模拟球囊去充盈过程。结果球囊在去充盈过程中呈现显著的非线性变形特征。球囊下游流速的数值计算结果与实测数据吻合良好,两者均显示流速随去充盈后的时间增长和灌注压升高而增大。数值计算进一步揭示,球囊下游流速在接近冠脉血流速度生理值时,球囊-管壁间隙流速和壁面剪应力分别达到其生理值的810倍和6070倍。结论球囊去充盈引起球囊-管壁间隙流体急剧加速和壁面剪应力异常升高,从而增大斑块、血栓碎屑剥离的风险。鉴于壁面剪应力的升高程度随灌注压升高而增大,在冠脉介入手术中采取术前降压或选择舒张期去充盈等措施可能有助于降低无复流的发生风险。

论文目录

• 1 方法
•   1.1 体外球囊变形和流体力学实验
•   1.2 CFD仿真
• 2 结果
•   2.1 球囊在去充盈过程中的变形参数
•   2.2 体外流体实验与CFD仿真计算结果
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李杰,殷兆芳,梁夫友

关键词: 冠脉介入手术,无复流,球囊去充盈,体外实验,数值模拟

来源: 医用生物力学 2019年05期

年度: 2019

分类: 医药卫生科技,基础科学

专业: 力学,心血管系统疾病

单位: 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海交通大学医学院附属第九人民医院心内科

基金: 国家自然科学基金项目(81611530715,11832003),上海交通大学医工交叉研究基金(YG2016MS09)

分类号: R541.4;O351.2

DOI: 10.16156/j.1004-7220.2019.05.004

页码: 473-480

总页数: 8

文件大小: 550K

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