逆向血流对于杂交手术后组织缺血及下肢功能损失影响的数值与实验研究

Hybrid surgery is one of the main treatments for thoracoabdominal aortic aneurysm (TAAA), which has risks of tissue ischemia and functional loss of lower extremity. The applicant speculates that the main reason for the high probability of postoperative complications of hybrid treatment is the retrograde blood flow caused by vascular reconstruction. Clarifying the hemodynamic effects of retrograde blood flow on postoperative tissue ischemia and lower extremity functional loss from the perspective of fluid mechanics will provide a theoretical basis for improving the surgical approach. To verify the applicant's scientific hypothesis, this study based on three hemodynamic factors designed two aspects of research project to answer the following scientific questions: 1) what are the advantages and disadvantages of retrograde hybridization compared to antegrade hybridization and fenestration/branch endovascular repair in terms of blood supply and postoperative hemodynamic effects? 2) what is the difference of hemodynamic effects of retrograde blood flow for postoperative blood supply and postoperative by revascularization with different anastomotic location? What is the relationship between the retrograde flow effects and the flow pattern? The implementation of this project not only has important theoretical significance, but also clarifies the mechanism of retrograde blood flow on intracavitary hemodynamics, providing an important theoretical basis for retrograde vascular reconstruction.

杂交手术是目前治疗胸腹主动脉瘤的主要方式之一，然而术后存在较高组织缺血及下肢功能损失的风险。申请人推测杂交手术由于血管重建而产生的逆向血流，是造成术后并发症出现几率较高的主要原因，从流体力学角度明确逆向血流对术后组织缺血及下肢功能损失的血流动力学影响机制，将为改良手术方式奠定理论依据。为验证申请人这一科学推测，本课题基于3个血流动力学影响因素设计了两个方面的研究内容来回答以下科学问题：1）逆向杂交手术相比于顺向杂交以及开窗型/分支型腔内修复术，在血液供应以及术后血流动力学环境的影响体现在哪里，其优势和不足是什么？2）逆向杂交手术采用不同吻合位置进行血管重建形成的逆向血流对于术后血液供应以及术后血流动力学影响分别有什么不同，与流动方式有什么关联？本项目的实施不但具有重要的理论意义，还可以明确逆向血流对于腔内血流动力学的影响机制，为逆向血管重建的临床应用提供重要的理论基础。

胸腹主动脉瘤（TAAA）是一种同时累及胸主动脉段和腹主动脉段的动脉瘤，该类动脉瘤具有很高的破裂及致死风险。尽管逆向杂交手术治疗胸腹主动脉瘤在早期的疗效中取得了令人满意的结果，但其术后的安全性以及持久性依然存在较多的争议。. 本项目从血流动力学的角度，围绕逆向杂交手术方案的选择以及逆向血流的影响开展了一下几个方面工作：1）杂交手术不同吻合位置对于术后血液灌注以及血流动力学参数的影响分析；2）EVAR手术的交叉腿技术对于术后血流动力学的影响研究；3）髂动脉扭曲对于主动脉瘤术后发生髂动脉再狭窄以及髂动脉出现瘤样扩张的风险评估；4）逆向血流对于主动脉-肾动脉再狭窄以及扩张的影响分析；5）不同吻合角度对于逆向杂交术后远期血液灌注以及局部吻合口处血流动力学的影响评价；6）血液的牛顿特性和非牛顿特征对于逆向血流动力学分析的影响。. 研究结果表明：吻合位置、吻合角度对于杂交手术术后的血流动力学有较为显著的影响，其中，当两侧髂动脉吻合方式以及小角度吻合更有利于提高逆向杂交手术的远期通畅率。另一方面，由于逆向杂交手术吻合口处受到逆向血流的影响，存在更为显著的局部粘度变化，相关的血流动力学需要考虑血液的非牛顿特性。此外，本课题研究也发现髂总动脉的解剖学结构以及腹主动脉自身的成角对于杂交手术中的血管修复影响较大，因此对于有着严重成角的腹主动脉瘤或者严重扭曲的髂动脉病人，选择合适的EVAR手术方案并对病人开展长期的随访是非常有必要的。. 基于本项目课题组已发表学术论文7篇，授权实用新型专利2件，正在投稿论文4篇，申报发明专利1件，完成了相关工作计划。