论文部分内容阅读
研究背景：颈内动脉是脑组织供血的重要血管之一,其承担了双侧大脑半球的大部分供血。颈内动脉走形弯曲、特别是颅底部分,周围解剖结构复杂。深入研究颈内动脉颅底段的相关形态及血流动力学,为提高脑部病变的影像诊断和治疗具有重要的临床意义。目的：(1)利用多排螺旋CT血管成像(multi-slice spiral CT angiography, MSCTA),并进行正常颈内动脉C7段相关测量,为脑血管疾病的诊断和介入治疗提供解剖基础。(2)构建颈内-后交通段动脉瘤的双向流固耦合有限元模型,并进行血流模拟,探讨颈内-后交通段动脉瘤生长、破裂的血流动力学机制。实验方法：(1)查阅本院PACS中2012.1-2013.2期间行头颈64层螺旋CTA检查者,其中103例头颈部血管无明显病变作为研究对象(男49例,女54例,年龄范围23-71岁,平均年龄48.165±11.323岁)。采用GE AW4.6工作站进行三维测量颈内动脉C7段及分支起始部内径,观察走形、形态,并统计其分支的显示率。成像方法包括最大密度投影(maximum intensity project MIP)法,容积重建法(volume rendering VR)及多平面重组(multi planar reconstruction MPR)。(2)从本院PACS中选择1例颈内动脉C7段有动脉瘤患者,获取其行64层螺旋CT的DICOM图像。在mimics15(试用版)上建立颈内-后交通段动脉瘤三维实体模型,在3matric7.0软件中动脉瘤实体模型进行抽壳处理,分别建立管壁和流场的实体模型,对实体模型网格划分后,采用ansys+fluent软件进行流固耦合的血流模拟与仿真。观察不同时刻,动脉瘤内部的血流动力学参数的变化。结果：(1) MSCTA三维图像直观显示了颈内动脉C7段主干、后交通动脉、脉络膜前动脉、大脑后动脉及其相互关系。(2)正常人群颈内动脉C7段、后交通动脉及脉络膜前动脉在MSCAT的显示率分别是100%(左侧)、100%(右侧)、89.3%(左侧)、85.4%(右侧)、87.3%(左侧)、89.3%(右侧)。颈内动脉C7段起始部内径分3.479±0.416mm(左侧)、3.408±0.407mm(右侧),后交通动脉1.221±0.417mm(左侧)、1.255±0.477mm(右侧),脉络膜前动脉1.000±0.154mm(左侧),0.961±0.172mm。各动脉内径中,左、右侧无显著差异性；颈内动脉C7段内径无显著差异性。(3)构建了颈内-后交通段动脉瘤瘤壁和流场的有限元模型,模型具有良好的解剖学形态,并与实体模型一致。(4)模拟展示了整个心动周期(0.74s)的血流变化：瘤体血流呈漩涡样,瘤体部流速较瘤颈部慢；血流引起动脉瘤壁的形变、壁面剪切力、压力及应力以瘤颈部最大,瘤顶部最小,但是压力在瘤顶部有个次高压力区。结论：(1) MSCTA三维成像有利于显示颈内动脉及分支,并进行三维测量。(2)颈内动脉C7段直径男性大于女性,后交通动脉及脉络膜前动脉有较高的显示率。(3)基于MSCTA扫描数据进行颈内-后交通段动脉瘤的双向流固耦合建模,其方法简单、实用。模拟动脉瘤血管接近人体的生理状态,模型为研究动脉瘤的发生、发展提供了新的手段。