Y形心外管道Fontan手术的数值仿真与血流动力学评估

(整期优先)网络出版时间:2021-01-24
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摘要目的应用计算仿真技术,对比分析YCPC心外管道与传统TCPC心外管道的血流动力学参数及能量效率。方法基于1例诊断为SLL型先天性矫正大动脉转位(ccTGA)伴右心发育不良患者术前的CTA图像资料应用Mimics Research完成模型的初始重建,按照心外管道的连接方式分为3组不同的几何形状:A传统TCPC组,B传统YCPC组,C改良YCPC组,进行数字模型的网格划分和数值仿真,计算不同重建模型的涡流分布、平均涡流量以及能量效率等参数。结果不同空间结构的涡流分布范围未见明显差异;改良YCPC方案的涡流量无论在静息条件还是不同的运动情况下,都达最高值;在能量效率方面,传统YCPC方案的能量效率明显低于传统TCPC方案,而增加分支直径后,改良YCPC方案能量效率提升,与传统TCPC方案的能量效率接近,且虽运动负荷的加大仍可保持较高的能力效率。结论数值仿真与血流动力学模拟技术为Fontan系列手术的疗效预测提供了有效的辅助。虽然改良YCPC心外管道带来了更多的涡流量,但是由于其优化的空间构型,仍可以获得接近传统TCPC能量效率,这为临床手术的应用提供了一定的理论依据。