科学探索|研究人员开发出一个能在术前确定动脉瘤破裂风险的数学模型研究人员开发出一个能在术前

大脑动脉瘤出现在约5%至8%的普通人群中。当它们导致血管破裂时，随之而来的脑内血液渗漏可导致严重的中风或致命的后果。超1/4的出血性中风患者在到达医院或医疗机构前死亡。预测动脉瘤的破裂对医疗预防和治疗至关重要。最近一项新研究开发了一个针对病人的数学模型以研究在手术前哪些动脉瘤参数会影响破裂风险。
【科学探索|研究人员开发出一个能在术前确定动脉瘤破裂风险的数学模型】
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当血管的最薄弱点变薄、膨胀并在达到一定限度后破裂时就会发生动脉瘤。在脑动脉瘤的情况下，如颈内动脉分叉动脉瘤，血液会渗入颅内腔。
“由于临床医生在不同的生长阶段都会遇到这些动脉瘤，这促使我们以系统的方式分析颈内动脉瘤， ”Sree Chitra Tirunal医学科学和技术研究所的B. Jayanand Sudhir说道， “目前的研究是一个真诚而系统的尝试以解决不同阶段的血流动力学问题，进而了解其启动、进展和破裂风险。”

该团队研究了动脉瘤的长宽比和尺寸比，它们以整体的方式描述了隆起的形状和尺寸特征。随着这些参数的增加和动脉瘤的扩大，施加在动脉瘤壁上的压力和血液在动脉瘤内停留的时间都会增加。这导致破裂的概率上升。
患者特定的计算机断层扫描被输入该模型，该模型重建了动脉瘤的几何形状和血流。然后，它使用数学方程来描述流体流动并生成有关血管壁和血流模式的信息。
来自印度马德拉斯理工学院的S.V. Patnaik说道：“这是可行的，因为我们可以使用国家超级计算集群来进行基于计算流体动力学的模拟。”
Sudhir说道：“这项工作的新颖之处在于临床和工程背景的紧密合作和专业知识的融合。动脉瘤模型具有不同的形状，这有助于我们建立和理解多叶脑动脉瘤中流动结构的复杂性。”
多叶动脉瘤--包括一个以上的膨胀血液的气球状口袋--比它们的单叶动脉瘤包含更复杂的血液流动结构。
研究人员们希望将破裂风险预测转化为一个用户友好的软件应用，以此来帮助临床医生和神经外科医生优先处理和管理高风险患者。另外，他们计划使用该模型来评估不同的动脉瘤治疗方案的有效性。