血流動(dòng)力學(xué)在兔腹主動(dòng)脈瘤形成過程中的作用.pdf

1、目的:腹主動(dòng)脈瘤是常見腹主動(dòng)脈擴(kuò)張性疾病，血流動(dòng)力學(xué)的改變是其發(fā)生發(fā)展并最終破裂的重要因素。根據(jù)腹主動(dòng)脈瘤(AAA)的生物學(xué)特點(diǎn)和生物力學(xué)原理，動(dòng)態(tài)觀測(cè)兔AAA的發(fā)展情況，模擬不同階段AAA瘤壁應(yīng)力分布情況和血流動(dòng)力學(xué)改變對(duì)瘤壁的影響，觀察AAA在不同時(shí)間段的情況，預(yù)測(cè)AAA的發(fā)展趨勢(shì)和破裂風(fēng)險(xiǎn)。 方法: (1)采用同種異體腹主動(dòng)脈補(bǔ)片法構(gòu)建新西蘭大白兔AAA模型，測(cè)定正常兔腹主動(dòng)脈和AAA模型的生物力學(xué)參數(shù)，測(cè)定模型的

2、血壓和血脂，分析擬合兔腹主動(dòng)脈壁和AAA瘤壁的應(yīng)力應(yīng)變曲線。 (2)通過螺旋CT對(duì)不同時(shí)間段的兔AAA模型進(jìn)行螺旋掃描獲取AAA的動(dòng)態(tài)變化信息，通過MIMICS軟件勾勒邊界，重建不同時(shí)間段的AAA有限元模型。 (3)對(duì)不同階段的AAA三維模型進(jìn)行單元設(shè)定，有限元網(wǎng)格劃分，用已測(cè)定的力學(xué)參數(shù)和相關(guān)邊界條件，運(yùn)用ADINA軟件計(jì)算不同階段AAA瘤壁應(yīng)力分布情況，并對(duì)AAA的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行計(jì)算。 結(jié)果: (1)在

3、正常飼養(yǎng)條件不變的情況下，各實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物的血脂和血壓和建模前比較沒有發(fā)生統(tǒng)計(jì)學(xué)變化，瘤腔內(nèi)收縮壓降低，舒張壓升高，脈壓差減小，45天組兔AAA瘤體直徑顯著大于術(shù)后，90天組兔AAA瘤體直徑顯著大于45天組AAA模型； (2)建模45天組和建模90天組瘤壁組織均表現(xiàn)出MMP-2的強(qiáng)陽性表達(dá)； (3)血管壁應(yīng)力應(yīng)變曲線的擬合采用三次多項(xiàng)式函數(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)的指數(shù)函數(shù)，材料的屬性定義為超彈性O(shè)gden材料； (4)建模前后瘤體

4、最大應(yīng)力點(diǎn)發(fā)生變化，經(jīng)過瘤體重新塑形后固定于瘤體后壁，隨時(shí)間發(fā)展應(yīng)力逐漸增大； (5)固定模型兩端進(jìn)行血管變形計(jì)算，發(fā)現(xiàn)瘤體發(fā)生明顯扭曲形變，這種形變程度與血壓明顯正相關(guān)。 結(jié)論: (1)在控制其他相關(guān)因素穩(wěn)定的情況下，血管形狀改變引起的血流動(dòng)力學(xué)改變可以使補(bǔ)片型腹主動(dòng)脈瘤模型的瘤體直徑增加。 (2)單純的血流動(dòng)力學(xué)改變可以使補(bǔ)片型AAA模型瘤壁在早期即表現(xiàn)出MMP-2的強(qiáng)陽性表達(dá)，并長(zhǎng)期維持。

5、(3)血管的形狀改變、血流動(dòng)力學(xué)改變和血管壁的病理學(xué)改變成為一個(gè)循環(huán)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，促進(jìn)AAA的發(fā)展。 (4)建模后血流對(duì)瘤體的塑形作用使瘤體應(yīng)力重新分布，瘤壁應(yīng)力最大值位于瘤體后壁與脊柱相毗鄰處，瘤體應(yīng)力改變會(huì)促進(jìn)瘤體的自身塑形。 (5)單純?cè)谘鲃?dòng)力學(xué)的作用下AAA模型的發(fā)展趨勢(shì)為瘤體不斷增大，瘤壁應(yīng)力會(huì)逐漸增大，但整個(gè)瘤體應(yīng)力分布更加不均勻，可能會(huì)出現(xiàn)附壁血栓，而且會(huì)發(fā)生相當(dāng)程度的側(cè)方扭曲，如果合并高血壓，這種扭曲幅度