2018年08月21日发布 | 1124阅读

弹簧圈硬度与长度对动脉瘤内血流动力学和弹簧圈分布的影响

张小曦

海军军医大学附属长海医院

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【Ref: Fujimura S, et al. J NeuroIntervent Surg 2017;0:1–5. doi:10.1136】


基于有限元法(FEM)及计算流体动力学(CFD)的发展,目前对介入栓塞后动脉瘤内血流动力学改变已经有了更深层面的认识。通过相关研究,可以提高术者对弹簧圈特点的理解,以期降低动脉瘤复发率,日本东京理科大学机械工程研究生院Hiroyuki Takao等通过有限元法及计算流体动力学对弹簧圈硬度与长度的变化对于颅内动脉瘤瘤内血流动力学和弹簧圈分布的影响进行了分析。该研究在目前市场在售的弹簧圈基础上,通过调整弹簧圈硬度与长度建立了6种弹簧圈模型,并建立了2种基本的动脉瘤模型:颈内动脉动脉瘤与大脑中动脉瘤(如图1)。

 

图1. 2种基本动脉瘤模型的形态学特点。红色区域代表瘤颈血流的流入道,A、B、E、F为侧壁性动脉瘤正面观、侧面观、正面平面观、鸟瞰图,C、D、G、H为分叉部动脉瘤正面观、侧面观、正面平面观、鸟瞰图。


【指标解读】


【结果】

1、弹簧圈栓塞形态随着弹簧圈的硬度及长度变化而变化。在弹簧圈的填塞长度均为200mm的前提下,填塞弹簧圈的径向距离随弹簧圈硬度变化范围为2.32-2.57mm,随弹簧圈长度变化范围为2.32-2.42mm,瘤体栓塞率从7.8%变为15.3%。


2、无论对于分叉部动脉瘤还是侧壁型动脉瘤,NVER、VRR、WSSRR均随着弹簧圈类型不同而变化(表1)。随着弹簧圈硬度的增加、或者长度的缩短,NVER、VRR、WSSRR均逐渐增大, 图2中显示了三者之间的线性关系:对于分叉部动脉瘤,VRR与NVER成正相关,系数分别为0.966、0.997,VRR与VER成负相关或不相关(蓝色虚线);对于侧壁型动脉瘤,VRR与NVER同样成正相关,VRR与VER同样成负相关或不相关。

 

图2. 速度减少率(VRR)与瘤颈栓塞率(NVER)、瘤体栓塞率(VER)的关系。

 

表1. 弹簧圈类型与血流动力学、弹簧圈分布的关系

 

该研究主要通过调整弹簧圈硬度、长度来研究不同弹簧圈类型对于弹簧圈填塞后弹簧圈形态的影响,主要通过VRR、WSSRR、NVER、VER、RD均值等指标进行研究。综上,可得到以下结论:①弹簧圈硬度越高,越容易对动脉瘤外侧即瘤颈处进行栓塞;②短的弹簧圈更容易进入狭小紧密的空间,故更有利于瘤颈处填塞;③对于分叉部与侧壁型动脉瘤而言,瘤壁和瘤颈处的弹簧圈致密分布均可有效降低血流速度,有利于动脉瘤治愈。


(上海长海医院张小曦编译,上海长海医院戴冬伟教授审校,《神经介入资讯》主编、上海长海医院脑卒中中心兼神经介入中心主任刘建民教授终审)


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