颅内动脉瘤单纯弹簧圈栓塞术后瘤颈残留复发的血流动力学研究

With the improvement of embolic techniques, endovascular embolization has been widely used as a safe and effective treatment method in intracranial aneurysms. However, the recurrence of the aneurysms after coil embolization still remains a major problem. It is usually influenced by multiple factors and the pathogenesis is still unclear. With the rapid development of diagnostic technique using hydromechanics and numeral simulation of computational fluid dynamics, several studies suggested that internal flow hemodynamics possibly have some effect on the recurrence of coiled aneurysms. We employ elastic wall model and porous medium model to simulate the coiled aneurysms. Using fluid mechanics and computational fluid dynamic analysis software to design the hemodynamic models of the recurrence and stable aneurysms. We analyse the hemodynamic, geometric and clinical features of these aneurysms, using intelligent statistical classification tools to investigate the recurrence mechanisms of coiled aneurysms，and to provide some references for treatment of intracranial aneurysms.

近十几年来，随着血管内介入新技术的不断发展，血管内栓塞成为许多颅内动脉瘤首选的治疗方案。颅内动脉瘤单纯弹簧圈栓塞后瘤颈残留的复发通常受多因素影响，其机制尚不清楚，是临床上的重要难题，并严重制约了这一先进技术的临床推广运用。近年来，随着流体力学和计算机模拟技术的发展及其与临床工作日益紧密的联系，越来越多的研究提示颅内动脉瘤的血流动力学参数变化可能与其复发相关。 本研究首次采用三维血管弹性壁模型及弹簧圈多孔介质模型模拟单纯弹簧圈栓塞后的动脉瘤血流动力学状态，利用流体力学原理，通过计算机软件重建栓塞后瘤颈残余复发动脉瘤和未复发动脉瘤的血液动力学模型，比较相关流体力学参数的差异，结合动脉瘤形态学参数及患者的临床参数，使用智能化的统计分类工具，研究颅内动脉瘤栓塞术后瘤颈残留复发的血流动力学机制，为临床上颅内动脉瘤的治疗策略选择提供参考。

本项目通过颅内动脉瘤瘤颈残留复发病例建立了可信颅内动脉瘤栓塞术后血流动力学模型的方法学并对颅内动脉瘤复发机制进行了初步探讨。 .本研究通过建立颅内动脉瘤栓塞术后多孔介质模型，将瘤颈残留动脉瘤复发分为有弹簧圈压缩及无弹簧圈压缩两种复发类型。随访发现无弹簧圈压缩的复发类型进展较快，有弹簧圈压缩的病例进展较慢，但瘤颈残留复发病例均与瘤颈部管壁高壁面切应力相关，提示动脉瘤远期复发与弹簧圈压缩、残余瘤颈高壁面切应力相关。.其次，根据多孔介质模型无法模拟弹簧圈的缺点，引入模拟弹簧圈的有限元模型。比较直接去除瘤体、多孔介质模拟弹簧圈模型和有限元模拟弹簧圈模型三种模型，发现多孔介质模型较有限元模拟弹簧圈模型显著低估瘤颈部切应力值，同时残余血流体积率显著高于有限元法模拟弹簧圈，故认为多孔介质模型可能会高估颅内动脉瘤的复发风险，而有限元法可能成为用于评估颅内动脉瘤复发风险更合适的模型。. 应用有限元模拟弹簧圈模型比较复发和未复发动脉瘤组，应用可信的血流动力学参数包括最大流速变化值、最大及平均切应力变化值，发现复发动脉瘤瘤颈部平均切应力变化较未复发动脉瘤显著增大，故认为瘤颈部平均切应力变化值可能与颅内动脉瘤复发相关。