合并载瘤动脉狭窄的颅内动脉瘤血流动力学分析及破裂风险研究

摘要

本文主要从以下几方面进行论述：　　第一部分 载瘤动脉狭窄对颅内动脉瘤血流动力学的影响　　研究目的：　　使用计算机软件构建动脉瘤模型中载瘤动脉的狭窄形态学变化，以此来模拟狭窄病变的治疗过程，分析此过程中动脉瘤血流动力学的变化情况，探索载瘤动脉狭窄对动脉瘤发生、发展的影响。　　研究方法：　　筛选长海医院脑血管病中心2018年1月至6月期间符合纳入标准的合并载瘤动脉狭窄的颅内动脉瘤病例，收集入选病例的影像学资料。根据载瘤动脉狭窄的形态学特点和动脉瘤部位，将入选病例分为4组，即侧壁型动脉瘤合并偏心性狭窄组（A组）、侧壁型动脉瘤合并同心圆性狭窄组（B组）、分叉部动脉瘤合并偏心性狭窄组（C组）以及分叉部动脉瘤合并同心圆性狭窄组（D组）。如组内纳入的病例小于3例，则通过软件构建该组载瘤动脉狭窄合并颅内动脉瘤的理想模型。获取脑血管造影三维重建模型后，分别对模型进行裁剪、平滑处理，进一步将狭窄的载瘤动脉管径恢复正常。在每例动脉瘤近端2.5mm、5mm、7.Smm、10mm四种距离下分别模拟30％、50％、70％和90％共4种不同程度的狭窄并通过CFD软件对每例模型进行网格划分及边界条件设定。计算动脉瘤壁面切应力(Wall Shear Stress，WSS)和狭窄部位血流速度，比较不同狭窄程度和狭窄到动脉瘤的距离（载瘤动脉最狭窄处至动脉瘤颈近端的距离，以下称狭窄-动脉瘤距离）对动脉瘤WSS和血流速度的影响是否存在差异，并研究其变化关系。　　研究结果：　　本研究共纳入14例符合标准的合并载瘤动脉狭窄的颅内动脉瘤病例，其中A组4例、B组4例、C组6例。由于未筛选到分叉部动脉瘤合并同心圆性狭窄病例，故通过计算机软件构建分叉部动脉瘤合并同心圆性狭窄的理想模型纳入D组。　　1.分析发现四组模型均显示出狭窄程度越重，狭窄部位血流速度越快(P＜0.001)。　　2.侧壁型动脉瘤合并偏心性狭窄组（A组）模型中，载瘤动脉狭窄程度越大，动脉瘤WSS越大(P＜0.001)，但狭窄-动脉瘤距离对动脉瘤WSS(P=0.761)和狭窄部位血流速度(P=0.927)无明显影响。　　3.侧壁型动脉瘤合并同心圆性狭窄组（B组）模型中，载瘤动脉狭窄程度越大，动脉瘤WSS越大(P＜0.001)，随着狭窄-动脉瘤距离逐渐增加，狭窄部位的血流速度相应增加(P=0.003)，但对动脉瘤WSS无明显影响(P=0.062);　　4.分叉部动脉瘤合并偏心性狭窄组（C组）模型中，狭窄-动脉瘤距离越小，动脉瘤WSS越大(P＜0.001)，但狭窄程度对动脉瘤WSS无明显影响(P=0.250);　　5.分叉部动脉瘤合并同心圆性狭窄组（D组）模型中，载瘤动脉狭窄程度越大，动脉瘤WSS越大(P＜0.001)，而狭窄-动脉瘤距离对动脉瘤WSS(P=0.265)以及狭窄部位血流速度无明显影响(P=0.367)。　　研究结论：　　载瘤动脉狭窄增加狭窄部位出射流速度;在侧壁型动脉瘤中，狭窄程度越重，动脉瘤WSS越高;在分叉部动脉瘤中，偏心性狭窄改变出射流方向，影响动脉瘤WSS的变化，而当合并同心圆性狭窄时，动脉瘤WSS随狭窄程度增加而增加;狭窄-动脉瘤距离对动脉瘤WSS无明显相关性。　　第二部分 合并载瘤动脉狭窄的颅内动脉瘤破裂危险因素分析　　研究目的：　　载瘤动脉狭窄可导致动脉瘤血流动力学改变，而该变化是否增加动脉瘤的破裂风险仍需探讨。该研究第二部分通过对合并载瘤动脉狭窄的颅内动脉瘤形态学、血流动力学以及狭窄的形态学分析，探讨载瘤动脉狭窄与动脉瘤破裂风险之间的关系，并进一步筛选其破裂的独立危险因素。　　研究方法：　　筛选长海医院2016年6月到2018年12月期间符合纳入标准的病例，将入选病例分为破裂组和未破裂组，并分别收集其临床资料和影像学资料。比较两组病例的性别、年龄、既往病史等基线信息，以及狭窄程度、动脉瘤部位等影像学资料。获取两组病例的脑血管造影三维重建模型，应用CFD分析软件对模型进行裁剪、平滑处理，网格划分及边界条件设定，计算动脉瘤血流动力学参数、归一化壁面切应力(Normalized Wall Shear Stress，NWSS)和低壁面切应力面积比(Percentage of Low Wall Shear Stress Area,LSA％)。通过软件剪裁动脉瘤模型，获取瘤体、瘤颈平面、载瘤血管出入口截面，计算动脉瘤形态学参数纵横比(Aspect Ratio，AR)和体积比(Size Ratio，SR)。测量狭窄-动脉瘤距离以及狭窄程度作为载瘤动脉形态学参数。对这些形态学和血流动力学参数进行单因素分析，对P＜0.1的变量进一步纳入多因素Logistic回归分析，筛选动脉瘤破裂的独立危险因素。　　研究结果：　　本研究共纳入2016年6月到2018年12月间符合标准的合并载瘤动脉狭窄的颅内动脉瘤52例。平均年龄62.2±12.5岁，男女比例1∶2(17vs.35)，其中破裂组和未破裂组各26例。基线资料分析显示，破裂组女性病例（21例）多于男性（5例），且有统计学意义(P=0.039)。其余基线资料如年龄(P=0.415)、高血压(P=0.768)、吸烟史(P=0.701)、脑梗史(P=0.471)及影像学特点如动脉瘤部位(P=0.249)等变量组间差异无统计学意义。单因素分析显示，在破裂组和未破裂组间AR值(1.160∶0.805,P=0.001)、NWSS(0.691∶0.852,P=0.017)、LSA％(7.91％∶1.36％，P=0.01)有统计学意义，而SR(2.350∶1.975，P=0.628)、狭窄程度(63.31％∶58.79％,P=0.207)和狭窄距离(2.455∶2.120，P=0.833)在两组间未见差异。将性别、AR值、NWSS、LSA％进一步纳入多因素Logistic回归进行逐步回归分析，最终发现AR值是动脉瘤破裂的独立危险因素(P=0.014，95％CI：1.599-68.809)。　　研究结论：　　较高的AR值是合并载瘤动脉狭窄的颅内动脉瘤破裂的危险因素，而载瘤动脉狭窄程度及狭窄-动脉瘤距离对动脉瘤破裂风险无显著影响。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

参考文献

第一部分载瘤动脉狭窄对颅内动脉瘤血流动力学影响

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

四、小结

参考文献

第二部分合并载瘤动脉狭窄的颅内动脉瘤破裂危险因素分析

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

四、小结

参考文献

全文总结

综述

在读期间发表论文

致谢