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心腔内血液流场及流体力学状态的可视化观察及量化评价
长期以来,精确可靠的心脏功能评价一直是心脏病学基础和临床研究的热点和难点.任何心脏疾病的发生必将首先导致心脏功能的异常,而心动周期中不同时相血液流场和流体力学状态的同步、顺序和有效动态变化过程是正常和异常心脏机械功能表达的终结果.
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心脏流场数值模拟研究现状与趋势
心血管疾病是危害人类生命健康严重的疾病之一，且发病率呈现逐年上升的趋势。根据WHO的报告可知，由心血管疾病导致的死亡病例平均占所有死亡病例的1/3，全世界每年有超过1700万人因心脏病及其相关疾病死亡［1］。由于心血管系统结构功能非常复杂，血液流场更是复杂多变，简单的依靠医疗仪器观测已经无法满足临床上对心脏疾病的精确诊断和疾病治疗预测的需要。心血管系统可看成是以心脏为核心的力学系统，其工作原理与心脏泵血机制及流体力学有很密切的关系。心脏流体力学是临床医学和生物医学工程领域的热点研究方向，涉及医学、生物力学、流体力学、医学影像学、计算机图形图像学等多种学科，主要研究复杂的心脏运动与血液流场变化之间的关联关系。尽管心室腔内流场复杂多变，但是在心动周期每个特定时相以层流和（或）涡流为主体，其每个时相流体总体特征保持一定的稳定性，血流涡流参数、旋度分布等流体特征量具有一定的不变性，流体的不变性和医学影像技术水平的提高为进一步深入研究心脏腔内流体力学状态提供了可能性［2］。通过心脏流场的变化有可能为各种心血管疾病心脏功能异常的早期诊断和精确诊断提供重要线索，为心脏疾病的临床诊断和治疗提供有效依据。
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阿托伐他汀联合普罗布考对动脉硬化家兔血流及斑块影响
目的:探讨阿托伐他汀钙片联合普罗布考治疗对兔颈动脉斑块稳定性的影响及血液流场改变.方法:选取清洁级日本大耳白兔40只,随机分为正常组、模型组、实验组、对照组,每组10只,复制颈动脉粥样硬化模型.对照组按照阿托伐他汀钙10 mg/(kg·d)的剂量,给兔按照不同体重予以不同药量治疗,将药物以生理盐水稀释至5mL灌胃,实验组在对照组基础上加用普罗布考片0.25 g/(kg·d),与阿托伐他汀钙一同以生理盐水稀释至5mL灌胃,模型组及正常组予以5mL生理盐水灌胃.干预持续4周.用动物超声影像系统对兔进行颈动脉超声检查,彩色多普勒血流显像及血管成像检测颈动脉狭窄程度,血流速度,血流动力学改变.结果:①治疗后实验组阿托伐他汀钙片联合普罗布考治疗对兔颈动脉内-中膜厚度、斑块面积与模型组相比均明显改善,稳定斑块数明显增加,与对照组比较,实验组改善明显,差异有统计学意义(P＜0.05);②正常组颈动脉正常,治疗后,实验组狭窄明显减轻,血流速度接近正常,对照组有所改善,模型组颈动脉狭窄程度重,血流速度快,血流动力学发生改变,斑块不稳定性增加,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:阿托伐他汀钙片联合普罗布考治疗能够有效提高兔颈动脉粥样硬化斑块的稳定性,改善颈动脉狭窄,使血液流速接近正常水平,值得做进一步药理研究及深入探讨.
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超声心动图VFM技术在评估扩张性心肌病患者左室血液流场变化中的应用
目的:应用血流向量成像(VFM)技术检测扩张型心肌病患者和正常人左室腔内血液流场变化.方法:收集扩张型心肌病患者40例为试验组,同时收集同期健康志愿者40例为对照组.首先采用常规心动图检测,收集左室腔内血流向量图,应用VFM技术测量涡流横径、纵径和圈数,并测量左室流出道基底段、中间段、心尖段向量的大小,比较两组差异.结果:试验组涡流圈数较对照组明显增多[(11.32±5.86)∶(3.65±1.85),P＜0.05].试验组涡流纵径和横径均明显高于对照组[纵径:(45.42±22.01)mm∶(16.78±8.42)mm;横径:(39.16±14.52)mm∶(9.34±4.12) mm;均P＜0.05].试验组基底段向量速度显著低于对照组[(5.23±0.98)cm/s∶(21.13±10.01)cm/s,P＜0.05],而中间段明显高于对照组[(16.19±8.52)cm/s∶(12.23±7.74)cm/s,P＜0.05],两组心尖段向量速度差异无统计学意义[(1.48±0.51)cm/s∶(1.61±0.42) cm/s].结论:VFM技术能够直观检测左室腔内血液流场变化,同时可测量局部向量速度,为定量评价扩张型心肌病患者左室腔内血液流场变化提供依据.
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超声血流向量成像技术分析心室内流场变化
血流向量成像(Vector Flow Mapping,VFM)技术是一种新型超声血流成像方法,由日本学者Ohtsuki等于2006年提出[1],该技术以彩色多普勒图像为基础,通过多普勒频移信息获取心腔内血液流场状态,实时显示心脏内血液流场的分布,并通过流线图模式与涡流图模式等分析心脏的血流结构变化,为实时监测心腔内血流,全面评估心腔内流场状态提供了较为准确的方法.
