基底动脉梗塞和威利斯圆圈内的流动的高分辨率模拟

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.
• 神经科学是一个神经科学.

背景情况:

• 大脑和心血管疾病是全球死亡和残疾的主要原因.
• 患病率的增加凸显出需要更好地识别中风风险.
• 大脑血管系统的变化使个性化风险评估复杂化.

研究的目的:

• 在基底动脉阻塞后,调查威利斯变异的共同循环中血液流动的动态.
• 评估结构变化对中风后流量再分配的影响.
• 为了证明患者特定模型对中风风险评估的有用性.

主要方法:

• 使用了基于格子博尔茨曼方法的3D血流模拟器HemeLB.
• 模拟了基底动脉在威利斯几何形状的三个圆圈中的流止.
• 在高分辨率的3D领域分析了速度大小和墙壁剪切应力.

主要成果:

• 证明了威利斯圆圈在阻塞后如何快速重新分配流量.
• 在脑后动脉中观察到显著的流量减少 (高达70%).
• 突出了后部通讯动脉在维持流动中的关键作用.

结论:

• 针对患者的脑血管结构模型对于准确的中风风险评估至关重要.
• 了解个体血管解剖学可以提高对中风影响的预测.
• 计算建模为脑血管疾病机制提供了至关重要的见解.