Fontan循环不同开窗形状的血流动力学计算模拟研究

摘要

目的探究不同开窗形状对于全腔肺动脉连接术(total cavo-pulmonary connection,TCPC)循环血流动力学的影响。方法利用术后患儿的影像学资料重建TCPC三维模型,在面积相等的情况下分别设计圆形、正方形、椭圆形和菱形四种不同形状的开窗。以临床测量的血流动力学参数为依据设定边界条件,应用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)技术分别对无开窗以及四种不同形状开窗下的血流进行模拟。结果菱形开窗的平均壁面剪切力最低,为2.1 Pa,圆形开窗时最高,为2.7 Pa;菱形开窗的整体TCPC循环能量损失也最低,为10.94 mW,而圆形开窗最高,为13.69 mW;不同形状开窗下窗口分流量和中心静脉压等参数差异较小。结论在面积相同的情况下,不同的开窗形状下TCPC区域的平均壁面剪切力和能量消耗均有所不同。