基于医学图像的颈动脉粥样硬化斑块力学分析

脑卒中（Stroke）已成为三大死亡原因之一，颈动脉粥样硬化斑块的破裂是造成脑卒中的主要病因。然而，当前的医学诊疗手段不足以精确地对其稳定性进行诊断。近年来，利用数值模拟对动脉粥样斑块进行力学分析已成为近年生物医学工程研究领域的热点问题之一。本项目将基于病患的颈动脉粥样硬化斑块的核磁共振图像数据，建立三维流固耦合模型，并通过有限元方法进行数值求解。通过对获得的力学数据进行统计分析，寻找与斑块稳定性有关的关键性因素。本项目的预期研究成果将有助于提高诊断的精确性。这对当前基于医学影像的诊断技术是一个非常有益的补充，在医学领域有着非常重大的实际意义和应用前景。

本项目在该基金资助期间完成了以下工作：1）20例颈动脉粥样硬化斑块以及12例冠状动脉粥样硬化斑块的数据采集工作；2）基于这些医学影像数据，建立了相应的三维流固耦合模型；3）并利用有限元方法求解，得到了相应的力学数据。针对这些数据特点，本项目对这些病例进行分组比较。通过对有出血斑块与没有出血斑块的力学性质的比较，从而得到了有出血斑块的出现，以及出血斑块的大小对斑块的局部应力分布的影响。通过对死于冠状动脉疾病的病人以及死于非冠状动脉疾病的病人的斑块的力学性质进行分析比较，项目组得到了死于冠状动脉疾病的病人的斑块的临界应力显著高于死于非冠状动脉疾病的病人的结论。本项目的研究成果表明，斑块的力学性质与斑块稳定性有着极大的相关性。我们的研究成果有助于提高诊断的精确性。这对当前基于医学影像的诊断技术是一个非常有益的补充，在医学领域有着非常重大的实际意义和应用前景。本项目按计划圆满完成，得到了有意义的结论。本项目的成果整理发表4篇SCI论文。一系列的成果得到国内外专家同行的重视和好评。