内分支髂支装置植入术:手术流程详解与CFD血流动力学分析

9小时前 MedSci xAi 发表于广东省
本文详细解析内分支髂支装置(IIBD)植入手术全过程,从股动脉插管到支架释放,结合计算流体力学(CFD)分析术前术后血流动力学变化,涵盖TAWSS、OSI、RRT等关键参数评估,为血管介入治疗提供技术参考。
手术过程 在全身麻醉下,双侧股动脉被插管。从内分支预装的V-18导丝作为双侧股动脉之间的通导丝建立。PM-IIBD被送至CIA分叉处并部分释放,使开窗与IIA起始部对齐(图1D)。通过通导丝将4 F导管推进到内分支,从而释放IIA分支支架(图1E)。最后,PM-IIBD完全展开(图1F)。术后数字减影血管造影显示IIBD位置良好,无T1ELs或T3ELs,无支架移位或扭曲。EIA和IIA保持通畅。 图像分割和3D重建 使用团队开发的自动图像处理模块进行了图像分割和3D血管配置重建,每例的分割时间为14.19 ± 2.15秒。 内分支髂支装置植入的计算流体力学分析 模型通过在入口(肾下腹主动脉)和出口(远端EIA和IIA)处垂直于局部血管中心线进行切片来定义。对十名患者的术前和12个月随访模型进行了血流动力学计算。为了进行有限体积分析,主动脉模型被导入ICEM(Ansys Inc., Canonsburg, PA, USA)进行网格划分,血管腔内使用四面体单元,边界层应用棱柱单元。使用有限体积求解器(CFD-ACE 18.0, ESI Group, Paris, France)求解时间依赖性流动的输运方程。压力速度耦合采用SIMPLEC型压力校正方法处理。边界条件基于主动脉、EIA和IIA的流量速度和体积数据,这些数据来自术前和术后的超声测量。血液被建模为牛顿流体,密度为1,044 kg/m³,动态粘度为0.00365 Pa·s。血管壁被视为无滑移和刚性的。模拟进行了四个心动周期,每个周期50步(每步0.02秒,基于60次/分钟的心率,确保收缩期/舒张期流量分辨率),最终选择最后一个周期的结果进行后处理,以消除初始效应。还需要进行网格和时间步长独立性测试,以确保基础网格分辨率和时间步长设置适当。CFD结果使用Tecplot 360(Tecplot Inc, Bellevue, WA, USA)进行分析,血流动力学参数包括速度、压力、时间平均壁面剪切应力(TAWSS)、相对驻留时间(RRT)、振荡剪切指数(OSI)、能量损失(EL)和流量分布比(FDRs)(图2)。此外,TAWSS > 4、RRT > 20和OSI > 0.35分别被视为高TAWSS、RRT和OSI。CFD分析还对IIBD植入后高TAWSS、RRT和OSI区域的变化进行了研究。可视化结果还集中在CIA的四个感兴趣区域(图4A),区域1(整个受影响的CIA)、区域2(整个IIBD)、区域3(IIBD主支架)和区域4(IIBD内分支)。 统计分析 样本量是基于单变量非劣效性检验和二项分布确定的。为了评估血管测量的观察者间变异性,计算了两位血管外科医生独立测量的组内相关系数(ICC)。连续变量表示为均值±标准差,分类变量报告为频率和百分比。ICC用于评估观察者间变异性。所有分析均使用SPSS(v26, IBM Corp., Armonk, NY, USA)和MATLAB(MathWorks, Natick, MA, USA)进行。
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