冠状动脉粥样斑块几何构型对粥样病变发展的影响

作者：王金航; 刘润東; 刘行健; 王阳; 彭如臣^*; 王川^*

来源：北京生物医学工程, 2023, 42(04): 390-397.

• 左冠状动脉
• 粥样斑块
• 血流动力学
• 计算流体力学
• 壁面剪应力

目的 基于计算流体力学方法，计算左冠状动脉粥样斑块的几何构型与局部血流动力学指标的相关性，探讨粥样斑块几何构型对粥样病变发展的影响。方法 将CT冠状动脉造影数据进行图像分割重建，获取每一例模型冠状动脉左前降支中粥样斑块的横断面偏心(cross-sectional eccentricity, CE)指数和纵向偏心(longitudinal eccentricity, LE)指数。对重建后的三维模型进行计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)数值模拟，得到时间平均壁面剪应力(time-averaged wall shear stress, TAWSS)、振荡剪切指数(oscillatory shear index, OSI)和相对保留时间(relative residence time, RRT)等血流动力学指标；将以上指标与CE指数和LE指数进行相关性分析。结果 CE指数与TAWSS的倒数显著相关(P<0.001,r=0.97),与OSI显著相关(P=0.001,r=0.89),与RRT相关(P=0.011,r=0.76)。呈现近端偏心时，粥样斑块的LE指数与TAWSS显著相关(P=0.011,r=0.956),与OSI显著相关(P=0.023,r=0.928)。呈现远端偏心时，LE指数与TAWSS显著负相关(P=0.021,r=-0.931),与OSI显著负相关(P=0.012,r=-0.954)。结论 基于计算流体力学分析表明，当CE指数升高，LE指数趋近于0或1时，更易引发血管狭窄程度的增加，导致粥样硬化病变继续发展，为该疾病的预防、诊断和治疗提供了参考依据。

• 单位
  首都医科大学