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肝周下腔静脉流体力学分析
目的 建立肝周下腔静脉模型,分析其血流量以及血流类型.探讨保证肝后下腔静脉血流通畅的小管径.方法 首先收集120例患者临床及CT数据,并建立肝周下腔静脉数字模型.然后根据上述数据,建立肝后下腔静脉体外流体力学实验平台.以猪血作为研究流体,水流作为对照,在不同流体条件下测量肝后下腔静脉两端压强差并观察血流状态,同时根据上述数据,使用ANSYS 13.0软件模拟肝周下腔静脉血流类型.结果 肝周下腔静脉是一个中间略微突出的柱形立体结构.在大管径、低流量时,血流在肝后下腔静脉两端产生的压强差高于水流;而在小口径、高流量时血流所产生的压强差低于水流.若要将两端压强差控制在5 cmH2O(500 kPa),当肝后下腔静脉内流量为3 000 ml/min时,其小管径为10 mm;流量为5000 ml/min时,小管径需要达到12 mm.多数情况下肝后下腔静脉内血流为层流,少数为过渡流,未发生湍流.而水流多见湍流,部分为过渡流,少见层流.结论 为保证肝后下腔静脉血流通畅,应维持有效的心脏负荷,肝后下腔静脉小管径为10 mm.对于肝及肝后下腔静脉损伤患者,在全肝血流阻断的情况下,维持肝后下腔静脉血流,且管腔愈接近生理状态,对患者循环影响愈小.
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肝周下腔静脉数字模型的建立
目的 探讨根据CT检查数据建立肝周下腔静脉数字模型的可行性.方法 选取2013年1-5月沧州市中心医院120例受试者(无肝脏基础疾病者)的临床资料.分析受试者CT检查图像,设定肝周下腔静脉4个层次(P1:下腔静脉入右心房水平、P2:肝静脉根部汇入下腔静脉上缘水平、P4:下腔静脉肝脏下缘水平、P5:肾静脉根部汇入下腔静脉上缘水平)测量周长及各层次间的垂直距离.在假设肝周下腔静脉完全充盈前提下,利用周长计算出肝周下腔静脉各层次的理论直径(P1D、P2D、P3D、P4D),结合不同层次间垂直距离(P1P2L、P2P4L、P1P4L、P4P5L)推导关系式,制作肝周下腔静脉数字模型.对测量数据使用方差分析配对样本t检验及独立样本t检验,使用相关及回归方法分析数据间关系.结果 3例受试者同时缺失P1与P2层次数据,8例受试者缺失P4层次数据.各层次理论直径:P1D为(28.1±4.0)mm,P2D为(28.7±3.5)mm,P4D为(23.5 ±2.7)mm,P5D中位值为24.3 mm,P1-P2-P4层次间下腔静脉为一个中间略微突出的柱形立体结构.P1D-P2D,P2D-P4D,P1D-P4D之间直径差距比较,差异有统计学意义(F=77.5,P＜0.05).进一步分析发现P2D-P4D和P1D-P4D直径差距比较,差异有统计学意义(t=14.893,11.210,P＜0.05).各层次垂直距离:P1P2L中位值为7.5mm,P1P4L为(85.2±11.0)mm,P2P4L为(78.2±9.8)mm,P4P5L中位值为10.0 mm.P1D-P2D、P2D-P4D、P2D-P5D、P4D-P5D之间数据变化呈正相关(r=0.862,0.308,0.186,0.788,P＜0.05),P1D-P4D和P2D-P5D则无相关性(r=0.180,0.118,P＞0.05).P2D与体质量有关,P5D与年龄有关(r =0.200,0.130,P＜0.05).男性受试者和女性受试者的下腔静脉P1D、P2D、P4D和P5D分别为(28.5±3.7)mm和(27.8±4.2)mm、(29.0±3.4)mm和(28.5±3.6)mm、(23.9±2.8) mm和(23.1±2.5)mm、(24.3±2.6)mm和24.0 mm(非正态分析为中位数据),在不同性别之间理论直径比较,差异无统计学意义(t=0.911,0.809,1.588,1.902,P＞0.05).P1D和P2D与P1P2L呈负相关(r=-0.245,-0.160,P＜0.05),P1D而与P4P5L呈正相关(r=0.149,P＜0.05);P2D与P2P4L呈正相关(r=0.195,P＜0.05).P1P2L与受试者年龄、身高、体质量无关(r=-0.092,-0.047,-0.033,P＞0.05),P2P4L、P1P4L均与受试者年龄呈现负相关(r=-0.343,-0.371,P＜0.05),与体质量呈现正相关(r=0.271,0.208,P＜0.05),P4P5L与身高和体质量呈正相关(r =0.154,0.255,P＜0.05).不同性别间P1P2L、P1P4L、P2P4L、P4P5L比较,差异均无统计学意义(t=-1.046,-1.274,-0.908,1.375,P＞0.05).P2P4L长度接近肝后下腔静脉长度,推导出关系式:P2P4L(mm) =71.23-0.293×年龄(岁)+0.32×体质量(kg).结论 根据CT检查数据建立肝周下腔静脉数字模型简便可行,能为相关的临床研究提供实验依据.
