背景和目的:血流动力学因素在颈动脉粥样硬化发生,发展中起重要作用,这为应用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法评估颈动脉狭窄患者卒中风险提供了可能。但是,CFD计算的准确性取决于精确的边界条件,如:出口压力,这一数据很难直接测量。我们提出应用最低能量丢失(minimal energy loss,MEL)原理,计算能量最低丢失点的血流分配,以优化颈动脉狭窄患者血流动力学研究中出口条件的设定。方法:依据入选和排除标准,将2014年6月至2014年12月间长海医院神经外科门诊和病房收治的17例患者中22个不同狭窄程度的颈动脉血管纳入本研究。通过CTA原始数据重建病例特异性的颈动脉狭窄的数值三维模型,通过多普勒超声检查分别获取患者颈总动脉、颈内动脉和颈外动脉某一截面的血流速度。在ANSYS CFX软件中,入口依据多普勒测量的速度值计算得到的质量流量进行设定,分别采用无牵引边界、最低能量丢失点时的颈内动脉血流质量为出口边界条件,计算颈内动脉和颈总动脉之间的血流量比(Qica/Qcca);应用面积狭窄率、Groen经验公式以及临床多普勒超声测量计算Qica/Qcca。以临床多普勒检查获得的Qica/Qcca为标准,计算不同方法获得的Qica/Qcca的误差率,并进行统计学分析。结果:最低能量丢失点时Qica/Qcca同临床测量值之间的误差率为9.39±4.83%,应用无牵引边界条件计算的Qica/Qcca误差率为13.80±9.88%,应用面积狭窄率和Groen经验公式方法计算的Qica/Qcca误差率为15.97±13.54%。应用最低能量丢失理论计算Qica/Qcca误差率小于无牵引边界条件下(p=0.455)和Groen经验公式(p=0.102)计算的误差率,但无统计学差异。对于轻度狭窄(0-50%)的患者,应用无牵引边界条件的误差率为7.03±2.61%,最低能量丢失计算的误差率7.46±3.29%,两者之间无明显区别(p=1.0);但随着狭窄程度的加重,应用无牵引边界条件误差率明显增高,当颈动脉中重度狭窄时(50-99%),应用无牵引边界条件的误差率为18.49±10.39%,而应用最低能量丢失计算的误差率为11.05±5.1%,应用最低能量丢失理论计算的误差率明显小于无牵引边界条件的误差率,具有统计学差异(p=0.045)。结论:当颈动脉无狭窄或轻度狭窄时,应用无牵引出口边界条件行血流动力学分析是可行的;但当颈动脉中重度狭窄时,应用无牵引边界出口可导致分叉后血流分配误差明显增大,应用最低能量丢失理论可优化血流动力学分析时出口边界条件的设定。目的:评估应用非病例特异性入口条件对不同的血流动力学参数计算结果的影响。方法:通过CTA检查的原始数据建立6例病例特异性的中度颈动脉狭窄数值三维模型,并依据文献报道的颈总动脉血流量范围,采用300ml/min、400ml/min和500ml/min作为入口边界条件,分别计算不同血流量下目标血管区域的壁面切应力,压力,单位体积的能量损失,以及压力损失系数等的大小,分析入口条件变化对不同血流动力学参数的影响。结果:入口边界条件可影响血流动力学参数的计算结果。当血流量从300ml/min增加到500ml/min时,入口血流量每增大100ml/min,狭窄段局部壁面切应力平均增加1.293pa,同平均壁面切应力相比其波动幅度为29.48%;校正壁面切应力平均改变0.1611,波动幅度为6.64%;狭窄段的压力平均增大55.877pa,波动幅度为26.61%;单位体积的能量丢失平均增加2154.37W/m3,其波动幅度为50.83%;压力损失系数平均改变0.942,其波动幅度为9.59%。结论:入口边界条件的波动对血流动力学参数计算结果影响不一,壁面切应力,压力或单位体积的能量丢失等受血流波动影响较大,而校正壁面切应力和压力损失系数受血流波动影响较小。当应用非病例特异性入口条件行血流动力学分析时,应用校正壁面切应力和压力损失系数评价可靠性优于壁面切应力、压力和能量损失。背景目的:血流动力学因素在动脉粥样硬化的发生,发展中均起重要作用,而动脉粥样硬化性颈动脉狭窄发生缺血性脑卒中的相关的血流动力学危险因素仍不明确。本研究拟通过病例特异性颈动脉狭窄数值模型,应用计算流体力学的方法探索颈动脉中度狭窄患者发生缺血性脑卒中的血流动力学危险因素。方法:2013年1月至2014年12月间,长海医院神经外科门诊和病房收治的15例患者的24个颈动脉中度狭窄血管纳入本研究。依据患者既往脑梗塞临床症状和磁共振检查将患者分为非症状组(n=11)和症状组(n=13)。通过CTA检查的原始数据建立病例特异性的颈动脉狭窄数值三维模型,应用ANSYS CFX软件计算壁面切应力,能量丢失,压力损失系数等血流动力学参数,并行统计学分析,探索颈动脉中度狭窄患者发生脑梗塞的血流动力学危险因素分析。结果:通过血流动力学研究发现,既往发生脑梗塞的症状组颈动脉狭窄区域的NWSS为3.60±1.87pa,无症状组为2.35±0.70pa,症状组较无症状组高,两者之间有统计学差异(p=0.048);症状组患者局部狭窄段压力损失系数为13.01±6.62,无症状组为7.92±4.46,症状组高于无症状组,两者间有统计学差异(p=0.042);症状组单位体积的能量损失(4945.67±2905.33w/m3)高于无症状组(3710.65±1811.82w/m3),但两者间无明显统计学差异(p=0.219)。结论:颈动脉粥样斑块狭窄区域局部壁面切应力增高和压力损失系数增大可能是中度颈内动脉狭窄发生脑梗塞的血流动力学危险因素。