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在眼科疾病研究中，血脂对视网膜血管血流动力学影响不明。研究人员运用计算流体动力学（CFD）开展相关研究。结果发现血脂升高影响血流特征，如增黏使壁面切应力（WSS）上升、阻塞致局部流速和 WSS 增大。该研究为眼病防治提供依据。
在人体的视觉系统中，视网膜犹如一台精密的 “图像传感器”，承担着将光信号转化为神经信号的关键任务，这一过程离不开充足且稳定的血液供应。视网膜血管就像一条条纵横交错的 “高速公路”，负责为视网膜的各类细胞输送营养物质，并及时带走代谢废物，维持其正常运转。然而，现代生活中，人们的饮食结构逐渐改变，肥胖率不断攀升，血脂异常的情况日益普遍。血脂升高如同给这条 “高速公路” 带来了诸多麻烦，不仅会使血液变得更加黏稠，流动起来愈发困难，还可能引发血管阻塞，严重影响视网膜的血液供应，进而导致各种眼部疾病，像糖尿病视网膜病变、视网膜静脉阻塞以及年龄相关性黄斑变性等，这些疾病都可能致使视力严重受损，甚至失明。但目前，关于血脂升高对视网膜血流动力学的具体量化影响，在学术研究领域还存在诸多空白，尤其是基于计算分析的研究更是匮乏。
为了填补这一重要的研究空白，来自安徽医科大学第二附属医院眼科以及合肥市第一人民医院（安徽医科大学第三附属医院）眼科的研究人员携手展开了深入探索，相关研究成果发表在《Scientific Reports》杂志上。
研究人员主要运用了计算流体动力学（CFD）技术。他们首先获取了一位健康成年女性的视网膜图像，利用 3D Slicer 软件和 Matlab 软件对图像进行处理，精确确定视网膜血管的边界，之后借助 PointWise 软件构建模型并生成网格。在模拟血液流动时，求解不可压缩的 Navier - Stokes 方程，同时将血液视为非牛顿流体，考虑了血液黏度与血管直径、血细胞比容（HD）的关系，运用 Fahraeus - Lindqvist（FL）模型进行血流动力学模拟。为了确保模拟的准确性，还进行了网格独立性研究，通过调整网格数量对比结果，验证了数值解的收敛性。
视网膜血管血流动力学的计算分析
研究人员对视网膜动脉和静脉的血流动力学展开计算分析，观察压力、速度和壁面切应力（WSS，即流动的血液对血管内皮表面施加的摩擦力 ）的分布情况。结果显示，动脉的平均主流流速高于静脉，血液从动脉流出后，在靠近视盘区域流速较快，随着远离视盘，流速逐渐减慢，这样的流速变化有利于小动脉中血液与组织细胞充分进行物质交换。而静脉中，中央血管较窄处流速峰值约为 9cm/s，平均流速约 5.6cm/s，血流经主流静脉流出时，出口处峰值流速约 7cm/s。压力方面，动脉和静脉都存在压力降，动脉最大压力降约 11mmHg，静脉最大压力降约 9.9mmHg。在 WSS 分布上，动脉主流血管的 WSS 大于静脉主流血管，但静脉分支血管，尤其是分叉较多的血管，WSS 较高。并且，动静脉血管的 WSS 值大多低于 10Pa。
血液黏度的影响
考虑到血脂升高会使血液黏度增加，研究人员着重研究了血液黏度变化对静脉血流特征的影响。他们假设血脂显著升高时，血液黏度可能增加 10 - 20%，通过调整模型中的血细胞比容（HD）来模拟这一变化。结果发现，随着血液黏度增加，视网膜静脉内的压力差明显增大，以维持血液流动，但流速分布变化较小。而 WSS 则随着黏度系数的增加而显著上升，在不同血细胞比容条件下，如HD从 0.45 变化到 0.53 时，各段静脉血管的 WSS 都有大约 10 - 20% 的增长，且在像 S14 和 S22 这样的代表性血管段中，平均 WSS 与黏度几乎呈线性关系。
阻塞的潜在影响
血脂升高还可能导致视网膜静脉血栓形成，进而阻塞血管。研究人员选取了静脉血管中的 S22 段进行重点研究，模拟了不同程度的阻塞情况，阻塞比例从 20% 到 60% 不等。结果显示，血栓阻塞会使局部血流速度显著加快，在正常血管中心流速约 0.035m/s，而在阻塞较为严重的 Case B60 情况下，靠近血栓处流速峰值可达 0.086m/s。同时，WSS 也随着阻塞比例的增加而大幅上升，正常血管的 WSS 峰值约 5Pa，在 Case B60 中则升至约 33Pa。而且，血栓周围的高剪切力区域主要集中在血栓附近，对相邻血管段的影响较小。
综合研究结果，该研究表明血脂升高对视网膜血管血流动力学有着多方面的显著影响。一方面，血脂升高导致的血液黏度增加，会使静脉血管的 WSS 上升，这种变化可能会损伤血管内皮细胞，增加血管病变的风险；另一方面，血脂升高引发的血栓阻塞，会造成局部血流速度和 WSS 急剧增大，这极有可能是导致眼部疾病发生发展的重要因素。尽管该研究存在一些局限性，比如假设的稳定血流和刚性血管壁与体内实际情况存在差异，对血液流变学的模拟也未能涵盖所有复杂因素，但它仍然为理解血脂与视网膜血管健康之间的关系提供了重要的线索，凸显了在眼部疾病研究和治疗中考虑全身健康参数的重要性，也为后续进一步研究奠定了基础，启发科研人员从血脂等全身健康指标入手，探寻预防和治疗视网膜血管疾病的新策略。
