综述:预测脑动脉瘤破裂:计算流体动力学的作用

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Neuroimaging Clinics of North America 1.3

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  (推荐语)本文系统综述了计算流体动力学(CFD)在脑动脉瘤破裂风险评估中的应用,指出当前临床评分系统(如PHASES、UIATS)忽略血流动力学因素的局限性,强调基于患者特异性影像的CFD模型可量化壁面剪切应力(WSS)、振荡剪切指数(OSI)等关键参数,为动脉瘤生长和破裂机制提供新见解,但临床转化仍面临标准化不足等挑战。

  

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Key points

  • 流行病学与风险因素:颅内动脉瘤(IA)破裂可能导致蛛网膜下腔出血(SAH),女性、高血压、吸烟和家族史是已知风险因素。
  • 风险预测评分:PHASES和UIATS等评分系统未纳入血流动力学参数,可能影响预测准确性。
  • 血流动力学分析:基于影像的计算流体动力学(CFD)可模拟患者特异性血流特征,揭示与动脉瘤生长相关的低壁面剪切应力(WSS)和高振荡剪切指数(OSI)。

Epidemiology and Clinical Presentation

颅内动脉瘤表现为脑血管异常膨出(囊状或梭形),破裂后血液进入蛛网膜下腔,死亡率达7%-50%,但多数动脉瘤终身不破裂。流行病学数据显示,IA患病率约3%,年破裂率约1%。

Hemodynamic risk factors predicted by image-based computational fluid dynamics

CFD模型通过医学影像重建血管几何结构,量化WSS、OSI等参数。低WSS与动脉瘤壁退化相关,而高OSI提示血流紊乱,可能促进内皮细胞功能障碍和动脉瘤进展。

Challenges in adopting computational models in clinical practice

CFD临床应用的障碍包括缺乏标准化流程、计算成本高及前瞻性验证不足。目前模型多基于回顾性数据,需通过多中心研究建立统一参数阈值。

Multivariable Risk Stratification Models

机器学习可整合血流动力学(如CFD数据)、形态学(如瘤体大小)和临床变量(如高血压)构建多变量模型。Cebral团队对1600例病例的分析显示,复合模型比单一参数更具预测价值。

Clinics care points

  • 现有治疗决策依赖形态学指标,但CFD或4D流MRI可辅助评估疑难病例。
  • 临床解读需谨慎,CFD预测尚未纳入指南。

Disclosure

作者声明使用生成式AI辅助撰写,内容经人工审核,研究受NIH R01 HL115267资助支持。

(注:全文严格基于原文缩编,未新增非原文信息;专业术语如WSS、OSI等均按原文格式标注;去除了文献引用标识1,2
等;小标题保留原文层级结构。)

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