摘要：目的：探索StanfordB型主动脉夹层局部血流动力学改变对主动脉夹层发生、发展以及临床预后评估的作用。
方法：通过CT扫描获取临床常见典型形态的StanfordB型主动脉夹层断层序列，重建出三维主动脉夹层计算流体力学分析模型，对主动脉夹层真假腔内血液流场进行数值模拟计算。
结果：血液流经StanfordB型主动脉夹层撕破口时会对血管局部壁面产生冲击，造成局部壁面的压强高于四周壁面压强。此种压强失衡现象会随着流入口血流压强的增加而增加。
结论：StanfordB型主动脉夹层局部血流动力学改变可能是夹层破裂的危险因素。
关键词：主动脉；主动脉夹层；计算流体力学；主动脉腔内修复
前言
采用计算流体力学分析（
1材料与方法
1.1CT图像获取及夹层解剖分型
所有StanfordB型主动脉夹层断层CT图像均采自门诊及住院患者。64层螺旋增强CT扫描，范围包括主动脉弓上三分支至双侧髂动脉之间的区域，层厚1mm。CT断层图像以DICOM格式保存并输出。根层夹层撕破口位置、数量以及真假腔是否受压的情况，所入选的StanfordB型主动脉夹层解剖几何形态可分为以下常见类型。
1.1.1多破口真腔非受压型(AD01)近端撕破口位于降主动脉中上段，夹层远端真假腔内径相似，中间撕破口位于一侧肾动脉起始，远端撕破口位于主动脉分叉。
1.1.2双破口真腔受压型(AD02)近端撕破口位于主动脉弓与降主动脉交界，夹层远端真腔显著受压，远端撕破口位于一侧髂总动脉。
1.1.3多破口真腔受压型(AD03)近端撕破口位于降主动脉中上段，夹层远端真腔显著受压，远端撕破口位于双侧髂总动脉（Figure1）。Figure1.CommonGeometriesofStanfordTypeBAorticDissection
1.2构建StanfordB型主动脉夹层三维计算流体力学分析模型及数植模拟计算
在专业工作站内将主动脉夹层CT扫描断层图像数据包导入、序列重建，并进行体网格划分，完成模型构建[6]。血流边界条件设定及数值求解计算方法同参考文献[6]，包括血液粘性系数为0.Pas,密度为kg/m3,入口条件采用随心动周期时间变化血液流速曲线（Figure2），采用高级计算流体力学分析软件FLUENT6.3（北京理工大学机电学院）对血液流场进行非定常加载[7]。在获得夹层撕破口附近管壁局部压强、壁面剪切力数值的基础上，通过改变入口血流压强（mmHg，mmHg），获得在不同血压条件下（模拟临床降压治疗），夹层撕破口局部管壁压强变化的情况。Figure2InletVelocity-timeCurve
2结果
2.1脉动血流流经主动脉夹层撕破口，会对动脉管壁局部形成血流冲击，造成动脉管壁局部压强升高（Table1）。
此种“冲击效应”不但会出现在近端夹层撕破口附近管腔壁面（AD01,03），也会出现在中间段（AD01）及远端夹层撕破口（AD02）附近。Table1.PressureDifferenceonLocalAreaneartheTearsofStanfordTypeBAorticDissection(mmHg）2.2当入口血流压强升高时，夹层撕破口附近局部壁面压强差值也会增加（Table2）。Table2.PressureDifferenceonLocalAreaneartheTearsofStanfordTypeBAorticDissectionunderDifferentInletPressure(mmHg）
2.3在心动周期内，StanfordB型主动脉夹层壁面剪切应力异常升高区主要集中在撕破口区、管壁受压狭窄区以及受血流冲击的壁面上（Figure3）。Figure3.PressureandWSSChangesonLocalAreaneartheTearsofStanfordTypeBAorticDissection
3讨论
通过CT扫描患者获取主动脉断层医学图像，重建仿真的StanfordB型主动脉夹层计算流体力学数值模拟模型，并在此基础上进行夹层血液流场计算流体力学分析，是研究主动脉疾病血流动力学简便而精确的方法[9-13]。
血流流经撕破口后对血管局部壁面产生冲击，造成局部壁面的压强高于四周壁面压强。不论撕破口大小，当撕破口位于主动脉弓、降主动脉交界时，此冲击效应不明显，局部壁面压强无明显升高（AD02）。当夹层撕破口位于降主动脉、内脏动脉分支区或髂动脉时（AD01、02、03），均能观察到此冲击现象，撕破口所面对的动脉管壁壁面局部压强明显高于四周管壁压强，壁面剪切力（WSS）异常升高区也集中于此部分。局部WSS升高可破坏动脉管壁内皮细胞，诱导细胞凋亡及脂质沉积，破坏动脉管壁结构的完整性及抗压强度[8]，进一步加重夹层形成后的管壁结构病理改变。通过本课题的求解，可以发现，对于B型夹层而言，撕破口的位置相对于撕破口直径而言似乎更有临床意义。当血液主流的流线方向与夹层撕破口远端管腔的轴线方向之间出现明显夹角时，血液流经撕破口后会对动脉管壁形成冲击，当两者的轴线接近平行时，则不会出现冲击效应。当入口血流压强升高时，局部壁面压强差值也会增加。对于StanfordB型主动脉夹层患者采用降低血压治疗，可减低局部动脉管壁上的壁面压强差值，但无法消除此壁面压强差，即主动脉夹层管壁上的局部危险区始终存在。局部壁面压强升高预示此部位可能为主动脉夹层管壁上的危险区域，血流持续不断地对局部壁面形成冲击，可能导致局部管壁结构进一步受损，强度下降，最终可能发生破裂。此现象揭示主动脉夹层中远端撕破口也可能是造成夹层局部危险因素的原因，采用腔内手术治疗方法封闭撕破口，以消除局部壁面压强增高区，降低破裂风险，可能是更理想的治疗方法。
对于夹层真腔稳定的StanfordB型主动脉夹层患者，目前仍主张非手术治疗，除非出现夹层进展、重要脏器缺血、主动脉瘤样扩张等严重并发症[14，15]。B型夹层中远端撕破口是否均需手术治疗，仍存在较多争议。对StanfordB型主动脉夹层撕破口附近局部管壁进行血流动力学数值模拟分析，可在早期评估夹层撕破口的危险程度，为临床治疗B型夹层方案选择提供理论依据。
参考文献（略）
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