全腔肺连接流与功能性左肺动脉狭窄:血管塑造和化 in vitro
Kerem Pekkan1, Hiroumi D Kitajima, Diane de Zelicourt
1Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30332-0535, USA.
Circulation
|November 16, 2005
概括
计算流体动力学模拟显示,左肺动脉狭窄显著影响了全腔肺连接血液动力学. 像血管造形术这样的干预可以改善肺 perfusion 和减少能量损失,建议模拟模拟.
科学领域:
- 心血管外科心血管外科
- 医学成像和模拟技术
- 儿童心脏病学 儿童心脏病学
背景情况:
- 在接受全腔肺连接 (TCPC) 的患者中,很大一部分 (35%) 呈现长段左肺动脉 (LPA) 狭窄.
- 缩LPA的有害临床影响需要进行彻底的血液动力学评估.
- 计算流体动力学 (CFD) 用于建模TCPC路径并评估LPA狭窄.
研究的目的:
- 在TCPC中量化LPA狭窄的血液动力学影响.
- 评估LPA狭窄的干预策略的有效性.
- 用患者特定的和理想化的模型进行模拟.
主要方法:
- 在3D患者特定和理想化的TCPC模型上进行了CFD模拟.
- 离散狭窄 (DS) 和扩散长段低成形被模拟为具有不同阻塞 (0-80%).
- 虚拟血管造形术是在85%的DS模型上进行的,并探索了窗体.
主要成果:
- 随着阻塞的减少,血液动力学性能呈指数级提高 (R2>0.99).
- 扩散性低成形在血液动力学上比DS更严重.
- 在85%的DS模型中,虚拟血管整形增加了61%的左肺 perfusion,并减少了50%的能量损失.
结论:
- 低于60% (DS) 或40% (hypoplasia) 的LPA狭窄可能是可以容忍的,只导致左肺输液减少12%.
- 窗降低了TCPC压力,但降低了肺 perfusion,与血管塑造不同.
- 术前CFD模拟可以指导评估LPA狭窄的意义和干预效益.
