基于大脑多重自我调节模型的增强外部对冲动治疗计划,用于大脑缺血性中风
Bao Li1, Youjun Liu1, Jincheng Liu1
1Department of Biomedical Engineering, Faculty of Environment and Life, Beijing University of Technology, Beijing, China.
概括
一个新的数学模型模拟了脑血流,以增强中风患者的外部对冲动 (EECP). 它表明,较长的EECP持续时间可能有利于严重的狭窄,而中度的狭窄需要谨慎避免血管损伤.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 计算流体动力学的流体动力学.
- 脑血管生理学 脑血管生理学
背景情况:
- 脑缺血性中风治疗的疗效,就像增强的外部对冲动 (EECP),是不确定的,因为复杂的脑自调节和变化的狭窄严重程度.
- 现有的模型往往不能完全捕捉狭窄症严重程度和对EECP的血液动力学反应之间的相互作用.
研究的目的:
- 开发和验证脑多自调节 (MR) 数学模型,以计算狭窄症的严重程度.
- 评估不同压缩水平的脑动脉上不同EECP加压持续时间的血液动力学影响和疗效.
主要方法:
- 开发一个脑MRI数学模型,结合神经性,血管光滑肌反射和剪切应力机制.
- 对大脑自我调节效率的临床测量进行模型验证.
- 将MR模型应用于脑动脉的0D/3D多尺度血液动力学模型,以模拟EECP效应.
主要成果:
- 中度狭窄 (50-60%) 与长时间的EECP显示过度的墙壁剪切应力 (>7Pa) 远距离,风险内皮损伤.
- 严重的狭窄 (70-80%) 在长时间的EECP中没有表现出血动力学风险,这表明延长持续时间是可行的.
- 该MR模型准确地模拟了脑血流和血液动力学指标.
结论:
- 开发的MR模型为在临床环境中模拟大脑血液动力学提供了有价值的工具.
- 应根据个体脑狭窄症的严重程度量身定制EECP治疗参数,特别是加压的持续时间.
- 这些发现强调了需要个性化的EECP协议,以优化中风患者的疗效和降低风险.


