血流动力学指标:基于 CFD 的脑动脉瘤破裂风险预测
定量方法
2026-02-17 v3 生物物理
医学物理
摘要
本研究探讨了动脉瘤演化对 sac 区域血流动力学特征的影响。采用计算流体动力学 (CFD) 方法,对血液通过父脉和动脉瘤 sac 的流动进行分析,以评估其对壁面剪切应力 (WSS)、时间平均壁面剪切应力 (TAWSS) 和摆动剪切指数 (OSI) 的影响,这些是破裂风险的关键指标。此外,还考察了相对驻留时间 (RRT) 和内皮细胞激活潜力 (ECAP),以更全面地了解动脉瘤的血流动力学环境。选取了六个来自相同性别个体的脑动脉瘤 (CA) 模型,以最小化性别相关变异。结果显示,未破裂的病例表现出更高的 WSS 和 TAWSS,同时 OSI 和 RRT 值较低,符合稳定流动条件,支持血管完整性。在 contrast,破裂的病例则表现出较低的 WSS 和 TAWSS,以及较高的 OSI 和 RRT,表明流动受扰动和摆动,常与动脉瘤壁减弱相关。ECAP 在破裂病例中也更高,表明不稳定的流动下内皮细胞激活增加。值得注意的是,OSI 和 RRT 最高的区域往往与涡旋中心重合,强化了扰动流动与动脉瘤不稳定性之间的关联。这些发现突显了结合多种血流动力学参数进行破裂风险评估的价值。包括 RRT 和 ECAP 可提供更深入的流动-内皮层相互作用见解,为评估动脉瘤稳定性和指导治疗决策提供更有力的依据。
引用
@article{arxiv.2504.10524,
title = {Hemodynamic Markers: CFD-Based Prediction of Cerebral Aneurysm Rupture Risk},
author = {Reza Bozorgpour and Jacob R. Rammer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.10524},
year = {2026}
}
备注
16 figures, 24 pages