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[CIT2013]内皮剪切力在分叉病变中的应用——左主干和分叉病变峰会

作者:  张俊杰  陈绍良   日期:2013/5/9 14:12:20

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冠状动脉病变往往是局灶性,并不会累及整个血管床。动脉粥样硬化斑块好发于弯曲血管的内侧缘以及分叉嵴的对侧血管壁,这些部位的内皮剪切力(endothelial shear stress,ESS)较低或存在震荡ESS。

  研究方法

  入选患者:来自DKCRUSH-II研究的81例冠状动脉真性分叉病变(Medina分型1 1 1或011病变)81例,其中DK挤压术(48例),单支架术(33例)。均置入雷帕霉素洗脱支架(Excel Stent,吉威公司,美国),均完成最终对吻扩张。入排标准以往已描述。所有病例均完成术后8个月冠状动脉造影随访。

  冠状动脉影像的三维重建:使用CAAS7.2软件(Pie 医疗影像公司,荷兰)对术前、术后即刻及8个月冠状动脉造影随访的冠状动脉造影图像进行离线分析,分叉部位的血管段分为:主干血管,分支血管及多边形汇合区(POC)。选取两个至少大于30度的投影角度体位冠状动脉造影,应用CAAS QCA 3D5.7.1软件(Pie 医疗影像公司,荷兰),选取心动周期的舒张末图像,整合形成三维冠状动脉造影图像。

  计算机流体力学分析(CFDA): CFDA包括三个步骤: 网格化、亚段分析和物理模型。在获取冠状动脉分叉部位血管的三维图像后,将分叉部位血管分成8个节段,以STL格式和Dicom格式同时储存。上述的STL格式图像再采用Meshlab1.2.2(ISTI-CNR,美国)软件进行初步网格化。有限元方法应用STAR-CCM+ V4.04.011 (CD-adapco有限公司,日本)。通过面网格、网络包裹、体网格形成以及以0.1 mm厚度形成8层边界层,相邻两层的生长因素为1.2,其他差数选用默认值。最终网格数大于700 000。物理模型设定为层流、刚性、管壁无滑动性,血液为不可压缩性的牛顿液体。边界条件采用既往文献上的数值,设定为:密度1050 kg/m3,平均血液粘度0.0035 Pa,入口流速0.2 m/s,两出口压力流量比采用出口血管面积之比。采用Navier-Stokes动量方程和质量方程,使用有限元法计算软件 STAR-CCM+ V4.04.011.计算的停止条件设为1000~2000迭代步或计算收敛状态时,计算并输出内皮剪切力数值和云图。

  亚段分析:支架术前,整个分叉部位血管段分为8个亚段(图1A):主干血管 (main vessel,MV) 段,主支血管 (main branch,MB) 段,分支血管 (side branch,SB) 段,多边形会合区(polygon of confluence,POC); MB和SB又分成内侧段和外侧段,POC又分成POC-主干,POC-主支及POC-分支段。支架术后增加5个亚段(图1B)。紊流指数定义为:同一节段内最大和最小剪切力的差异;剪切力梯度定义为:相邻节段内平均剪切力的差异。

  

  图1. 术前整个分叉部位血管分为8个节段: 主干血管 (main vessel,MV) 段,主支血管(main branch,MB) 段,分支血管 (side branch,SB)段,多边形会合区(polygon of confluence,POC);MB和SB又分成内侧(internal)段和外侧(lateral)段,POC又分成POC-主干,POC-主支及POC-分支段(A);支架术后又增加了5个月亚节段:主干支架近端5 mm段(MV-proximal);主支及分支支架远端5 mm段,又分别分成内侧段和外侧段(B)。

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版面编辑:张国建



内皮剪切力分叉病变动脉粥样硬化斑块双对吻ESS

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