患者特有的数学模型决定了动脉瘤的形状和大小如何影响生长和破裂

大脑中动脉
图片来源:Unsplash/CC0公共领域

大脑动脉瘤出现在5%到8%的普通人群中。血管破裂和由此导致的脑内血液渗漏会导致严重的中风或致命的后果。超过四分之一的出血性中风患者在到达卫生保健机构之前死亡。

预测动脉瘤破裂对医学预防和治疗至关重要。来自特里凡得琅市Sree Chitra Tirunal医学科学与技术研究所和马德拉斯印度理工学院的研究人员开发了一个针对患者的数学模型来研究什么参数影响手术前破裂的风险。他们的研究发表在物理的流体

当血管最薄弱的部位变薄、膨胀,超过一定限度后破裂时,就会发生动脉瘤。在大脑动脉瘤的情况下,如颈内动脉分叉动脉瘤,血液渗漏到颅内腔

Sree Chitra Tirunal医学科学与技术研究所的B. Jayanand Sudhir说:“由于临床医生会在不同的生长阶段遇到这些动脉瘤,这促使我们以系统的方式分析颈内动脉瘤。”“目前的研究是一次真诚和系统的尝试,旨在解决血液流动在不同阶段的动态,以了解起始、进展和破裂的风险。”

动画显示动脉瘤起源于血管分叉,逐渐扩大并最终破裂。图片来源:Sajan Abdul Salam, Subash M. Nair, B. Jayanand Sudhir

研究小组检查了动脉瘤的大小比,它全面地描述了肿块的形状和大小特征。随着这些参数的增加和动脉瘤的膨胀,施加在动脉瘤壁上的应力和血液在动脉瘤内停留的时间都会增加。这导致破裂的可能性上升。

将患者特定的计算机断层扫描输入模型,重构动脉瘤的几何形状和血流。然后使用来描述产生有关血管壁和血流模式的信息。

印度马德拉斯理工学院的S.V. Patnaik说:“这是可行的,因为我们可以使用国家超级计算集群来执行基于计算流体动力学的模拟。”

Sudhir说:“这项工作的新奇之处在于临床和工程背景的专业知识的密切合作和融合。”“动脉瘤模型有不同的形状,这帮助我们建立和理解大脑多裂动脉瘤中流动结构的复杂性。”

多裂动脉瘤包含不止一个膨胀的囊状血袋,比单裂动脉瘤包含更复杂的血流结构。

作者希望改变将风险预测转化为用户友好的软件,帮助临床医生和神经外科医生优先考虑和管理高风险患者。他们计划使用该模型来评估不同动脉瘤治疗方案的有效性。

这篇文章的标题是“形态参数对内颈动脉分叉动脉瘤血流动力学的影响”。


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更多信息:颈内动脉分叉动脉瘤形态参数对血流动力学的影响,物理的流体(2022)。DOI: 10.1063/5.0117879
期刊信息: 物理的流体

所提供的美国物理学会
引用:患者特有的数学模型确定动脉瘤形状和大小如何影响生长和破裂(2022年,10月11日),检索自2022年10月31日//www.puressens.com/news/2022-10-patient-specific-mathematical-aneurysm-size-growth.html
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