Vasco Knight@LINC 2024 | 精准医疗:形态学与生物力学指标在腹主动脉瘤破裂风险预测中的应用
时间: 2024-06-12
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2024年5月28日,在Vasco Knight@LINC 2024上,中南大学湘雅医院的王伟教授为大家介绍了关于腹主动脉瘤(AAA)破裂风险预测的前沿研究,这项研究通过比较形态学与生物力学指标,为精准医疗提供了新的视角。

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背景介绍

腹主动脉瘤破裂(RAAA)是一种高危疾病,其院前死亡率极高。据血管外科学会(SVS)统计,美国每年有超过15,000例患者因RAAA死亡,其中59%~83%的患者在到达医院前即死亡,未进行手术干预的RAAA病例死亡率高达100%。


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传统预测方法的局限性

目前,AAA破裂风险的评估主要基于直径:

  • 直径 < 4 cm:年增长率为1-4 mm。

  • 直径 4-5 cm:年增长率为4-5 mm,破裂率为20%。

  • 直径 > 5 cm:年增长率 > 5 mm,破裂率为40%。

然而,直径本身并不能准确预测破裂风险,许多小于5.5 cm的动脉瘤也存在破裂风险。

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研究目标

本研究旨在通过生物力学和形态学特征,探讨新的腹主动脉瘤破裂预测指标,开发更准确的破裂风险预测模型。


方法

我们采用了流体-结构相互作用(FSI)模型,结合计算流体动力学(CFD)技术,构建了真实的腹主动脉瘤模型。模型包括血管壁、血栓和血流,通过三维分割和有限元分析进行几何测量,并应用Navier-Stokes方程设置流体域的动态边界条件。


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结果

研究收集了2009年至2022年间,湘雅医院血管外科部门718名AAA患者的CTA影像记录:66例RAAA和66例未破裂的AAA(IAAA)患者。


结果显示,RAAA组的腹主动脉瘤体积(VAAA)和血栓体积(VILT)显著大于IAAA组,而动脉瘤颈长度(ANL)和角度(AAA β)则显著较小。


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临床预测模型

通过LASSO回归分析,选择了ANL、VAAA、曲度和MD作为变量,最终构建了AAA破裂风险预测模型。多因素Logistic回归分析显示,ANL、VILT/VAAA和曲度是破裂风险的重要预测因素。


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结论

本研究通过CFD和FSI方法,构建了与临床条件高度相似的AAA模型。结果表明,RAAA组的形态学和生物力学指标与IAAA组显著不同。尤其是最大变形(MD)位置与实际破裂部位高度相关,提示MD可能有助于准确预测AAA的未来破裂部位。


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联系我们

如果您对这项研究有任何疑问或需要进一步的咨询,请联系:王伟教授,中南大学湘雅医院血管外科
感谢您的关注,让我们一起为健康护航!


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