摘要：目的通过构建不同环缩宽度的肺动脉环缩术(pulmonary artery banding,PAB)模型,探索环缩宽度对肺动脉血流动力学特性改变的影响。方法保持环缩位置及程度一致,利用计算机辅助设计(computer-aided design,CAD)重构术中常用不同环缩宽度(2、3、4、5 mm)三维肺动脉模型,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟分析压力、流线、能量损失、能量效率及肺动脉血流量分配比等,比较不同环缩宽度的PAB模型血流动力学参数。结果肺动脉环缩后压力明显下降,但环缩宽度改变对环缩处压力下降程度的影响并不显著。随着环缩宽度增加,肺动脉能量损失减少,能量效率呈上升趋势,左肺动脉血流量增加,左右肺血流分配比增大,最大可达2.28∶1。结论环缩宽度增加可减少肺动脉能量损失,提高血流能量效率,但会导致左右肺血流分配不平衡。PAB环缩宽度的选择应同时兼顾左右肺血流分配平衡和能量损失。基于CAD和CFD的PAB手术虚拟设计,可为未来个体化PAB环缩宽度选择提供帮助。

摘要：目的利用计算流体力学方法探索肺动脉环缩术(PAB)中腔外环缩术(E-PAB)和腔内环缩术(I-PAB)间血流动力学差异。方法纳入2020年上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心1例需行PAB手术患儿,基于医学影像数据三维建模,利用计算机辅助设计分别行E-PAB和I-PAB虚拟手术,通过计算流体动力学分析比较术后肺动脉血流动力学参数差异。结果与E-PAB相比,I-PAB术后环缩部位附近有更多湍流形成,该处附近压力变化明显,壁面剪切力较高,可达133Pa。I-PAB术后总能量损失(0.18W)远高于E-PAB(0.05W),能量效率32.61%,约为E-PAB的一半。结论E-PAB在控制压力负荷,减轻心脏负担更具优势。不同环缩方式造成肺动脉几何形态差异是导致血流动力学表现不同的主要因素,计算流体动力学结合计算机辅助设计是术前手术规划和术后血流动力学预测的一种新型工具。