主動(dòng)脈縮窄伴弓發(fā)育不良形態(tài)學(xué)及手術(shù)計(jì)算流體力學(xué)研究.pdf

1、目的：
　　主動(dòng)脈縮窄伴弓發(fā)育不良病變譜廣，解剖結(jié)構(gòu)個(gè)體差異大，目前其外科治療存在爭(zhēng)議，術(shù)后遠(yuǎn)期并發(fā)癥率、生存率仍欠理想。本研究第一部分探索了主動(dòng)脈縮窄伴弓發(fā)育不良病理譜的變化規(guī)律，以闡明主動(dòng)脈弓節(jié)段形態(tài)與全弓形態(tài)之間的關(guān)系；第二部分比較了兩種主動(dòng)脈縮窄伴弓發(fā)育不良糾治術(shù)后，主動(dòng)脈弓內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)的差異；第三部分比較了三種虛擬主動(dòng)脈縮窄伴弓發(fā)育不良糾治術(shù)后，主動(dòng)脈弓內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)的差異。
　　方法：
　　第一部分：按主動(dòng)脈

2、弓發(fā)育不良發(fā)生的節(jié)段對(duì)主動(dòng)脈縮窄伴弓發(fā)育不良的病例進(jìn)行分組，獲取四種全弓形態(tài)在各組中的例數(shù)；比較四種全弓形態(tài)在單純主動(dòng)脈縮窄組與主動(dòng)脈縮窄伴弓發(fā)育不良組間的分布差異；比較四種全弓形態(tài)在主動(dòng)脈弓發(fā)育不良各亞型間的分布差異。
　　第二部分：對(duì)2例分別行端側(cè)吻合術(shù)和補(bǔ)片擴(kuò)大術(shù)的主動(dòng)脈縮窄伴弓發(fā)育不良病例術(shù)前和術(shù)后計(jì)算機(jī)斷層掃描資料進(jìn)行三維重建，獲取主動(dòng)脈弓的三維結(jié)構(gòu)并行網(wǎng)格劃和數(shù)值模擬計(jì)算。第三部分：選取1例遠(yuǎn)弓+峽部發(fā)育不良的病例，對(duì)

3、其影像學(xué)數(shù)據(jù)行三維重建，再利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件對(duì)其進(jìn)行虛擬的端側(cè)吻合術(shù)、擴(kuò)大端端吻合術(shù)、補(bǔ)片擴(kuò)大術(shù)，對(duì)虛擬手術(shù)前后的主動(dòng)脈弓三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格劃分并行數(shù)值模擬計(jì)算。
　　結(jié)果：
　　第一部分：424例主動(dòng)脈縮窄病例中，有137例合并弓發(fā)育不良，其中合并峽部發(fā)育不良67例，峽部+遠(yuǎn)弓發(fā)育不良39例，峽部+遠(yuǎn)弓+近弓發(fā)育不良15例，遠(yuǎn)弓發(fā)育不良11例，近弓+遠(yuǎn)弓發(fā)育不良5例；單純主動(dòng)脈縮窄與主動(dòng)脈縮窄伴弓發(fā)育不良在全弓形態(tài)學(xué)上存

4、在明顯差異（P<0.05）；單純峽部發(fā)育不良與峽部+遠(yuǎn)弓發(fā)育不良在弓形態(tài)學(xué)上存在明顯差異（P<0.05）。
　　第二部分：端側(cè)吻合術(shù)和補(bǔ)片擴(kuò)大術(shù)均能很好的解除縮窄并擴(kuò)大發(fā)育不良的主動(dòng)脈弓；兩種糾治術(shù)后主動(dòng)脈弓區(qū)域壓力分布均較術(shù)前更加均勻，降主動(dòng)脈壓力均顯著上升，無名動(dòng)脈、左頸總動(dòng)脈、左鎖骨下動(dòng)脈壓力均顯著下降；兩種糾治術(shù)后主動(dòng)脈弓區(qū)域高流速區(qū)均消失，血流速度分布更加均勻；端側(cè)吻合術(shù)后，降主動(dòng)脈入口處血流軌跡形成了較明顯的銳角切跡；

5、補(bǔ)片擴(kuò)大術(shù)后，弓遠(yuǎn)端形成了明顯的螺旋型血流軌跡。
　　第三部分：三種虛擬主動(dòng)脈縮窄伴弓發(fā)育不良糾治術(shù)后，主動(dòng)脈弓內(nèi)的血流動(dòng)力學(xué)均得到一定程度的改善；擴(kuò)大端端吻合術(shù)能更好地降低無名動(dòng)脈起始端的壁面剪切力；端側(cè)吻合術(shù)在吻合口后緣存在較高的壁面剪切力；端側(cè)吻合術(shù)在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的能力損失最少；補(bǔ)片擴(kuò)大術(shù)在流速分布上更優(yōu)。
　　結(jié)論：
　　第一部分：主動(dòng)脈縮窄時(shí)弓發(fā)育不良可累及各個(gè)節(jié)段，發(fā)生率從高到低依次為峽部、遠(yuǎn)弓、近弓；根

6、據(jù)弓發(fā)育不良的節(jié)段，本次研究共觀察到五種主動(dòng)脈縮窄伴弓發(fā)育不良亞型；主動(dòng)脈弓節(jié)段的發(fā)育不良會(huì)對(duì)全弓形態(tài)產(chǎn)生影響；術(shù)前應(yīng)對(duì)患兒主動(dòng)脈弓各節(jié)段以及全弓的形態(tài)進(jìn)行充分了解，選擇適合其解剖特點(diǎn)的個(gè)體化手術(shù)方案，以構(gòu)建理想的術(shù)后主動(dòng)脈弓形態(tài)，提高其近遠(yuǎn)期的手術(shù)效果。
　　第二部分：端側(cè)吻合術(shù)和補(bǔ)片擴(kuò)大術(shù)均可解除縮窄并擴(kuò)大發(fā)育不良的主動(dòng)脈弓，恢復(fù)降主動(dòng)脈灌注，使各血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)得到一定程度的改善；端側(cè)吻合術(shù)較易形成哥特型主動(dòng)脈弓；補(bǔ)片擴(kuò)大術(shù)后