在静脉动脉外体膜氧化过程中,模拟患者大小对脑输液的影响
Bradley Feiger1, Christopher W Jensen1,2, Benjamin S Bryner2
1Department of Bioengineering, School of Medicine, Duke University, Durham, NC, USA.
Perfusion
|July 3, 2023
概括
患者解剖学在静脉-动脉外体膜氧化 (VA ECMO) 期间显著影响大脑输液. 最佳的大脑血流需要特定的VA ECMO支持水平,根据个体患者的几何形状而有所不同.
科学领域:
- 心血管生理学心血管生理学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗模拟 医疗模拟
背景情况:
- 静脉动脉外体膜氧化 (VA ECMO) 可以导致差异性缺氧,这是一种由左心室的去氧化血液与来自ECMO电路的氧化血液混合的并发症.
- 这种混合会导致大脑缺氧和缺血,对患者构成重大风险.
研究的目的:
- 调查患者体型和解剖学如何影响VA ECMO期间的大脑输液.
- 描述VA ECMO流量率与不同患者几何形状的脑血流之间的关系.
主要方法:
- 利用一维 (1D) 流动模拟来建模VA ECMO生理学.
- 模拟了80个场景,跨越8个半理想化的患者几何形状,具有10个不同的VA ECMO支持水平.
- 测量混合区位置和脑血流 (CBF) 作为主要结果.
主要成果:
- 在VA ECMO期间的大脑输液高度依赖于个体患者的解剖学.
- 需要的VA ECMO支持范围从理想心脏输出的67-97%不等,以充分灌输大脑.
- 在某些解剖学中,VA ECMO流量超过理想心脏输出的90%是足够的大脑输液所必需的.
结论:
- 患者特异性解剖学是VA ECMO中混合区位置和脑输液的关键决定因素.
- 未来的计算流体动力学 (CFD) 模拟应纳入各种患者大小和几何形状.
- 纳入解剖学变异性可以为减轻神经损伤和改善VA ECMO治疗中的患者结果提供关键的见解.
