王东侠 江 洁 刘 鹤 尹燕伟 胡明成▲

    1.北京市丰台中西医结合医院放射科，北京 100072；2.黑龙江省牡丹江林业中心医院感染科，黑龙江牡丹江 157011；3.牡丹江医学院附属红旗医院磁共振科，黑龙江牡丹江 157011

    动脉粥样硬化是严重的心血管系统疾病，冠状动脉粥样硬化在心血管系统疾病占很大比例，冠状动脉粥样硬化的形成、发展机制是当前生物力学与医学工程领域的研究热点。血流动力学因素在冠状动脉的形成发展中的作用被越来越多的研究证实[1]。一些学者采用理想的冠状动脉迂曲模型运用单相、多相血流模式研究弯曲动脉的血流动力学指标。相关研究基于理想冠状动脉模型研究发现弯曲部位内侧存在较低的壁面剪切应力分布[2]；有研究通过单相血流模式研究发现在模型最大弯曲处的内侧存在着较高的壁面切应力，与临床观测结果相反[3]。有学者通过螺旋弯曲理想血管模型研究发现血管下底面处红细胞存在聚集的现象有利于促进血栓的形成[4]。理想模型的血流动力学研究存在一定的不足之处，未将真实的血液流动性质完全考虑进去，血液中包括红细胞、白细胞、血小板等微小颗粒，在血液流动中，这些微小血液颗粒容易在血管的弯曲、分叉等部位形成浓度极化现象，红细胞的聚集是动脉粥样硬化的原因之一，红细胞在白细胞对内皮细胞层的附着能力具有显著的促进作用[5-8]；此外真实的冠状动脉模型的结构特性比理想模型更复杂，基于理想模型的血流模拟无法反映冠状动脉的血流真实情况[9]。不仅如此，通过单相血流动力学分析无法实现对红细胞等微小颗粒的运动规律进行观察。血液黏度的流变在血液流动中也具有重要作用，血液黏度分布对红细胞颗粒的运动有着巨大的影响。因此在多相流运动中，血液的非牛顿流体特性应当给予考虑。利用冠状动脉粥样硬化的数值模拟方法分析血流动力学因素，探讨壁切应力等血流动力学指标对冠状动脉动脉粥样硬化的关系。

    本文利用真实患者迂曲冠状动脉CTA影像数据进行三维重建，结合计算流体力学与血流动力学理论，考虑血液多相流与血液黏度的非牛顿特性的影响进行迂曲冠状动脉的血流动力学参数分析 ......