慢性 B 型主动脉夹层后动脉瘤扩张的患者特异性有限元建模
医学物理
2023-01-09 v1
摘要
进行性动脉瘤扩张是慢性 B 型主动脉夹层（cTBAD）患者中公认的良好并发症，其可能导致迟发破裂并危及生命。然而，我们对 cTBAD 中此类主动脉扩张的理解仍然薄弱。在本文中，我们提议使用数值模拟研究生长与重塑（G&R）在 cTBAD 后动脉瘤扩张中的作用。我们在一个开源代码中建立了主动脉夹层的 G&R 三维有限元模型。本构方程、动量平衡方程以及与动脉机械生物学相关的方程均基于均匀化约束混合物理论建立。该模型首先应用于具有圆柱和环面形状的理想化主动脉几何以展示其可行性与效率。随后将该模型应用于患者特异性主动脉节段，以展示其在更相关且复杂的患者特异性临床应用中的潜力。研究发现，G&R 倾向于在自然状态下触发夹层后的动脉瘤扩张，以恢复其张力平衡。我们的结果表明，与胶原 G&R 相关的增益参数值在 cTBAD 后主动脉扩张的稳定性中起重要作用。较小的增益参数将诱发过度的动脉瘤变性，而较大的增益参数有助于夹层后动脉恢复稳定状态。最后，发现其他与机械生物学相关的参数，如夹层的周向长度以及假腔内的压力，也可能对 cTBAD 后动脉瘤扩张的稳定性具有决定性。较宽的破口和升高的假腔压力均有利于 cTBAD 后主动脉扩张的不稳定发展。作为未来工作，本模型将通过预测患者特异性临床病例中的动脉瘤扩张，并与随访较长时间的数据库比较来进行验证。
引用
@article{arxiv.2301.02547,
title = {Patient-specific Finite Element Modeling of Aneurysmal dilatation after chronic type B aortic dissection},
author = {Shaojie Zhang and Joan D Laubrie and S. Jamaleddin Mousavi and Stéphane Avril and Sabrina Ben Ahmed},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.02547},
year = {2023}
}