基于个体化计算机流体动力学方法评估阿尔茨海默病脑血流动力学改变

作者：顾子言; 谢健; 程载恒; 顾丽华; 吴伯凯; 张高嘉; 陈荣亮; 张志珺

来源：中国神经精神疾病杂志, 2023, 49(05): 257-262.

• 阿尔茨海默病
• 计算机流体动力学
• 脑血流量
• 磁共振成像
• 脑血流动力学
• 脑血管阻力
• 认知功能障碍

目的 基于阿尔茨海默病（Alzheimer disease, AD）患者和认知功能正常对照者影像学数据构建个体化计算机流体动力学（computational fluid dynamics, CFD）模型，并定量评估受试者脑血流动力学状态及其对AD的诊断效能。方法纳入AD患者30例及认知功能正常的对照34名，基于磁共振血管成像（magnetic resonance angiography, MRA）重建其几何动脉树，结合颈/椎动脉超声血流动力学参数以及同步动脉血压构建个体化CFD模型，以模拟其血流状态并计算相关动力学指标。结果AD组与对照组相比，年龄[（75.33±8.93）岁vs.(68.12±10.73)岁]、体质指数[（22.89±3.41）kg·m-2 vs.(24.48±2.90)kg·m-2]、尿酸[（265.17±80.36）μmmol·L-1 vs.(323.15±89.70)μmmol·L-1]、白蛋白[（38.29±4.22）g·L-1 vs.(40.46±3.62)g·L-1]、脑血流量（cerebral blood flow, CBF）[(10.14±3.10)cm3·s-1 vs.(12.73±3.42)cm3·s-1]、脑血管阻力（cerebrovascular resistance, CVR）[(10.72±4.12)dyn·s·cm-5·1000 vs.(8.21±2.38)dyn·s·cm-5·1000]的差异有统计学意义（P<0.05）。AD组颅内动脉血管体积分别与CBF(r=0.493,P=0.006)和颅内血管出口数目（r=0.519,P=0.003）呈正相关，CVR与CBF呈负相关（r=-0.826,P<0.001）。logistic回归分析显示，AD患病与年龄（OR=1.083,95%CI:1.014～1.157,P=0.017）和CBF(OR=0.803,95%CI:0.652～0.989,P=0.039)有关联。ROC曲线分析显示，CVR、CBF区分两组的曲线下面积分别为0.687、0.709(P<0.05)。结论年龄增加和CBF减少是AD独立危险因素。个体化CFD模型测定的CVR升高和CBF减低对AD诊断具有价值，该无创、无放射性定量测定脑血流动力学的方法值得临床推广。

• 单位
  中国科学院深圳先进技术研究院; 神经内科; 东南大学附属中大医院; 东南大学