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动脉几何形状对动脉瘤生长的影响:三维计算流体动力学研究

怡明海 纽约州立大学布法罗分校医学与生物医学学院东芝中风研究中心神经外科、机械与航空航天工程系;和伊利诺伊州芝加哥西北大学神经外科

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李·古特曼 纽约州立大学布法罗分校医学与生物医学学院东芝中风研究中心神经外科、机械与航空航天工程系;和伊利诺伊州芝加哥西北大学神经外科

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对象。很少有研究人员量化动脉几何形状在囊状脑动脉瘤发病机制中的作用。作者研究了母动脉几何形状对动脉瘤血流动力学的影响,并评估了与动脉瘤生长和治疗效果相关的影响。

方法。采用计算流体动力学分析方法研究了不同动脉曲线(从直血管模型开始)和颈部尺寸的动脉外侧壁三维囊状动脉瘤的血流动力学。量化这些几何参数对血流动力学参数的影响,包括流速、动脉瘤壁切应力(WSS)和心脏周期期间WSS升高的面积(时间依赖性影响区)。与模拟位于直动脉上的动脉瘤不同,血流惯性(离心效应)而非粘性扩散是驱动血液进入弯曲动脉上动脉瘤囊的主要力量。随着动脉曲度的增加,颈部远端的血流冲击加剧,导致WSS升高,动脉瘤颈部远端的冲击区扩大。

结论。基于这些模拟,作者假设位于弯曲动脉上的外侧囊状动脉瘤承受更高的血流动力学应力。颈部较宽的囊状动脉瘤有较大的冲击区。动脉瘤颈部远端的大撞击区与其他发现有很好的相关性,这意味着该区域是动脉瘤生长或治疗病灶再生的最可能部位。为了防止高血流动力学应激,保护动脉瘤颈部远端免受血流冲击至关重要。

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    滑稽戏 自动控制,,Strother公司 厘米,&图里托 及物动词: 颅内囊状动脉瘤和侧动脉瘤的计算机建模,以研究其血流动力学。 神经外科学 37:774784,1995 Burleson AC、Strother CM、Turitto VT:研究颅内囊状动脉瘤和侧动脉瘤血流动力学的计算机建模。神经外科37:774–784, 1995

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    塞布拉尔 年少者,&洛纳 R(右): 从医学图像到解剖精确的有限元网格。 国际J Num Meth Eng 51:9851008,2001 Cebral JR,Löhner R:从医学图像到解剖精确的有限元网格。国际J Num Meth Eng 51:985–10082001年

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    杜塔 A类,&塔贝尔 吉咪: 弹性动脉模型中血液非牛顿行为对流动的影响。 生物技术工程杂志 118:111119,1996 Dutta A,Tarbell JM:血液非牛顿行为对弹性动脉模型中流动的影响。生物技术工程杂志118:111–119, 1996

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    弗格森 GG公司: 人体颅内囊状动脉瘤发生、生长和破裂的物理因素。 神经外科杂志 37:666677,1972 Ferguson GG:人体颅内囊状动脉瘤发生、生长和破裂的物理因素。神经外科杂志37:666–677, 1972

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    杰雷米亚 G公司,,Brack公司 T型,&布伦内克 ,: 用多孔金属支架封堵实验制造的梭形动脉瘤。 AJNR公司 21:739745,2000 Geremia G、Brack T、Brennecke L等:用多孔金属支架封堵实验制造的梭形动脉瘤。AJNR第21版:739–745, 2000

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    杰雷米亚 G公司,,哈克林 M(M),&布伦内克 : 用血管内支架装置栓塞实验性制造的动脉瘤。 AJNR公司 15:12231231,1994 Geremia G,Haklin M,Brennecke L:用血管内支架装置栓塞实验产生的动脉瘤。AJNR第15版:1223–1231, 1994

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    冈萨雷斯 穿越火线,, YI(易),&奥尔特加 高压,: 颅内动脉瘤:起源和进展的血流分析。 AJNR公司 13:181188,1992 Gonzalez CF,Cho YI,Ortega HV等:颅内动脉瘤:其起源和进展的血流分析。AJNR第13版:181–188, 1992

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    哈德曼诺斯 GJ公司,&马苏德 TF公司: 中风的生物物理机制。 冲程 28:20672077,1997 Hademenos GJ,Massoud TF:中风的生物物理机制。冲程28:2067–2077, 1997

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    超能英雄 钢筋混凝土,&基斯特勒 日本: 颅内动脉瘤——最新进展。 (打、击等的)一下 14:628631,1983 Heros RC,Kistler JP:颅内动脉瘤——最新进展。中风14:628–631, 1983

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    库伊 DN(公称直径): 动脉中的血液流动。 流体力学年鉴 29:399434,1997 Ku-DN:动脉中的血流。流体力学年鉴29:399–434, 1997

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    ,,海尔曼 CB(断路器),&舒卡特 华盛顿州,: 球囊闭塞后基底动脉瘤扩大——“水锤效应”。两例报告。 神经外科杂志 75:963968,1991 Kwan ES,Heilman CB,Shucart WA等:球囊闭塞后基底动脉瘤扩大——“水锤效应”。两例报告。神经外科杂志75:963–968, 1991

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    勒乌 S公司,,特龙 F类,&特德古伊 A类: 血流诱导血管扩张的机制。 生物流变学 39:319324,2002 Lehoux S,Tronc F,Tedgui A:血流诱导血管扩张的机制。生物流变学39:319–324, 2002

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    尼科尔斯 栈单,&奥鲁克 MF公司: 麦克唐纳动脉血流理论、实验和临床原理,第4天.纽约:牛津大学出版社,1999 尼科尔斯WW,O’Rourke MF:麦克唐纳动脉血流理论、实验和临床原则,第4版。纽约:牛津大学出版社,1999年

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    谢卡尔 液态氮,&超能英雄 钢筋混凝土: 囊性动脉瘤的起源、生长和破裂:综述。 神经外科学 8:248260,1981 Sekhar LN,Heros RC:囊性动脉瘤的起源、生长和破裂:综述。神经外科8:248–260, 1981

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    瓦克卢 阿拉斯加州,,兰齐诺 G公司,&利伯 BB公司,: 颅内动脉瘤支架:新血管内时代的开始? 神经外科学 43:377379,1998 Wakhloo AK、Lanzino G、Lieber BB等:颅内动脉瘤支架:新血管内时代的开始?神经外科43:377–379, 1998

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