使用计算流体动力学和4D流动MRI确定脑血管阻力分布

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 医疗成像医学成像
• 计算流体动力学的流体动力学.

背景情况:

• 脑血管阻力 (CVR) 对于调节大脑血液流动至关重要,但个体大脑区域阻力在很大程度上仍未被表征.
• 了解领土CVR对于诊断和管理脑血管疾病至关重要.

研究的目的:

• 开发和验证使用4D流MRI,CTA和CFD计算领土CVR的方法.
• 在患有脑血管疾病,包括中风和TIA的患者中调查CVR变异.
• 为了确定中脑动脉 (MCA),前脑动脉 (ACA) 和后脑动脉 (PCA) 区域的参考CVR值.

主要方法:

• 结合4D流MRI和计算机断层扫描血管学 (CTA) 数据.
• 利用计算流体动力学 (CFD) 来计算来自威利斯圆的 perfusion 压力.
• 在患者和对照组中计算MCA,ACA和PCA的区域CVR和总CVR (tCVR).

主要成果:

• 对于MCA,ACA和PCA地区的确定的参考CVR值 (分别为33.8±10.5,59.0±30.6和77.8±21.3mmHg s/ml).
• 在患者和对照组之间的tCVR没有显著差异 (9.3±1.9对比9.3±2.0 mmHg s/ml).
• 观察到区域性抵抗和区域性大脑体积之间的反向关联 (p < 0.001).

结论:

• 开发的方法允许对领土CVR进行主体特定分析.
• 计算的区域CVR值可以作为参考,用于在威利斯圆圈中建模血液流动.
• 这种方法为大脑中的血液动力学提供了宝贵的见解,特别是在脑血管疾病的背景下.