缺血性腦卒中半暗帶內微血管血液灌注及氧輸運的生物力學模型研究.pdf

1、腦卒中是嚴重危害人類健康和生命安全的常見疾病，存在著明顯三高（發(fā)病率高、致殘率高、死亡率高）現象。據“中國心血管病報告”(2008-2009年)統(tǒng)計我國每年新發(fā)腦卒中至少200萬人，其中急性缺血性腦卒中占80％。半暗帶作為腦缺血后梗死中心區(qū)周圍仍可以被挽救的組織，已成為急性缺血性腦卒中治療的突破點。然而，目前現有的血液流動成像技術，如MRI、PET、fCT、超聲多普勒等，因空間分辨率的局限性，僅能提供局部區(qū)域內流動的宏觀信息，無法清晰地

2、顯示微血管網絡結構及血液流動的微觀細節(jié)（微米量級），而這些對進一步明確大腦微循環(huán)的機制及其在腦卒中半暗帶發(fā)展過程中的作用具有重要意義。為此，需要借助生物力學建模、數值模擬等研究手段，建立一套包括腦微血管網、血液灌注及氧輸運的理論模型，探索病理生理背后的理論依據，提供參考信息，為臨床服務。
　　本文的研究內容分為四部分，第一部分以數值模擬為研究手段，基于生理病理的真實腦部微血管數據圖，通過圖像處理方法和人工優(yōu)化生成二維的局部腦微血管

3、網絡模型。第二部分綜合考慮血管管壁通透性、血液流變性等因素，建立基于一維定常管流的大腦微血管網血液動力學模型，運用迭代計算的數值求解方法，對模型進行耦合求解。第三部分在上述模型的基礎上，考慮血管內游離態(tài)氧的擴散，模擬不同的病理條件下氧輸運的情況。第四部分分析不同程度的血管堵塞情況下，血液動力學參數和氧濃度的分布變化。另外還針對模型的參數敏感度進行了分析。
　　模型結果直觀顯示了局部腦微血管網內的血液灌注及氧分布的微觀信息，及其在各