血流导向装置对颅内动脉瘤转归的血流动力学影响

The application of the Flow-Diverter Device has greatly improved the effect of endovascular treatment in the intracranial aneurysms. But, the repeated bleeding of the aneurysms and the block of the perforating blood vessel around the aneurysms after operation have a seriously influence in the treatment results. The previous study showed the relationship between the outcome of intracranial aneurysms and hemodynamic parameters. All of them thought that the internal pressure of the aneurysms is very important. But there is no study showed the role of the other hemodynamic parameters, such as the Velocity, Wall Shear Stress, the gradient of WSS, the Shock factor of WSS, and no study showed the changes in the perforating blood vessel. In this study, the topic first investigates the influence of the Flow-Diverter Device on the perforating blood vessel. Then, we will set up the "simulation" aneurysm model which based on the "individualization" 3-D digital subtraction angiography and calculate the hemodynamic parameters by using the computational fluid dynamic methods. We will observe the changes of the hemodynamic parameters(The hemodynamic parameters includes the Pressure in the aneurysm cavity, Velocity, Wall Shear Stress, the gradient of WSS, the Shock factor of WSS) before and after operation and carry on the contrast research. The impact of these factors on the outcome of intracranial aneurysms will be explored and the new methods of the prediction and evaluation in the intracranial aneurysm outcome will be established. Then the mechanism of intracranial aneurysms treatment by the Flow-Diverter Device will be explored to provide the application of the Flow-Diverter Device.

血流导向装置的应用大大提高了颅内复杂动脉瘤的血管内治疗效果。但是，血流导向装置术后动脉瘤的再破裂出血及周围穿支的闭塞严重影响了其治疗结果。国内外应用血流动力学方法对血流导向装置术后动脉瘤内压力进行研究，认为动脉瘤术后破裂与瘤内压力有关，瘤内压力增高可能是动脉瘤血流导向装置术后破裂的主要原因；而对于其他参数的作用未见阐述，对于瘤体周围穿支的血流动力学变化未见研究。本课题首先应用动物实验的方法，探讨血流导向装置对穿支血管的影响；然后建立基于"个体化"的三维数字减影技术的"仿真"动脉瘤模型，利用计算机流体力学方法，计算颅内动脉瘤血流导向装置植入前后载瘤动脉和瘤腔内的血流动力学状态，量化动脉瘤腔内压力、流速、壁面切应力、壁面切应力梯度、壁面切应力震荡因子等重要指标，并进行对比研究。探讨这些因素对颅内动脉瘤转归的影响，建立术后动脉瘤转归的预测和评估新方法；进而探讨颅内动脉瘤血流导向装置治疗的机理。

颅内动脉瘤是严重危害人类健康的主要疾病之一，血管内治疗已成为颅内动脉瘤治疗的主要方法。但是，对于大型或巨大型动脉瘤、夹层动脉瘤等复杂病例，传统的血管内技术栓塞治疗有很大的缺陷。血流导向装置可以重塑动脉瘤局部的血流，进而减少局部血流对动脉瘤的冲击，使瘤内血流方式发生改变，以致使动脉瘤内血栓形成、甚至闭塞。对于复杂的颅内动脉瘤，它有安全性高，顺应性好，成功率高的特点。.本研究拟建立基于“个体化”的、高清晰的三维数字减影技术的“仿真”动脉瘤模型，通过三维数值模拟，计算颅内动脉瘤血流导向装置植入前后载瘤动脉和瘤腔内的三维血流动力学状态，量化动脉瘤腔内动压和静压、流速、壁面切应力、壁面切应力梯度、壁面切应力震荡因子等重要指标，并进行对比研究。探讨这些因素对颅内动脉瘤转归的影响，多角度探讨血流导向装置植入后动脉瘤转归的血流动力学因素。其次，本研究应用动物实验模型，研究血流导向装置对载瘤动脉穿支血管的影响，探讨血流导向装置治疗颅内动脉瘤部位的适应范围。.本研究建立并完善了临床数据网上登记系统的建立，实现了对课题入组病例的实时监测、分析及随访等一整套方法系统的建立与应用。首先，利用虚拟支架的模拟技术对两个不同部位的动脉瘤应用同种支架及对同一部位的动脉瘤应用不同支架植入后的血流动力学模拟，结果显示支架术后动脉瘤内的流速和WSS均降低，单个LVIS支架比双Enterprise支架产生更强的血流导向作用；而Pipeline支架的导向作用最强。其次，使用虚拟支架的方法分析了椎动脉夹层动脉瘤复发的血流动力学特征，发现高血流冲击以及不充分的流速下降是复发的危险因素。再次，探讨了支架血流导向能力在后循环夹层动脉瘤预后过程中的作用以及对分支血流的作用，结果发现支架的血流导向能力起到重要作用，同时对分支血流影响较小。另外，本研究还应用动物实验的方法观察血流导向装置及普通支架术后即刻脑血管造影及术后核磁共振成像，结果显示所有试验动物动脉血管及所有侧支血管通畅，无闭塞情况； 头颅核磁显示无脑梗塞发生；但形态学观察可见支架网丝被一层新生内膜覆盖，且新生内膜增生的程度与支架的金属覆盖率成正比。.本研究对血流导向装置术后影响动脉瘤转归的各种因素进行研究，既有动物实验，又强调个体特征，强调个体研究，对临床病例的治疗具有实际指导意义。