印度科学家开发出数学模型来预测动脉瘤进展和破裂风险

印度科学家开发出数学模型来预测动脉瘤进展和破裂风险

脑动脉瘤出现在 5% 到 8% 的普通人群中。血管破裂和由此导致的脑内溢血可能导致严重的中风

或致命的后果。超过四分之一的出血性中风患者在到达医疗机构之前死亡。

预测动脉瘤的破裂对于医学预防和治疗至关重要。来自特里凡得琅（印度南部港市）的 Sree 

Chitra Tirunal 医学科学与技术研究所和印度马德拉斯理工学院（Indian Institute of 

Technology Madras）的研究人员开发了一个针对患者的数学模型，以检查哪些动脉瘤参数会影响

手术前的破裂风险。他们的研究发表在《流体物理学》（Physics of Fluids）上。

Mahesh S. Nagargoje et al, Influence of morphological parameters on hemodynamics in 

internal carotid artery bifurcation aneurysms（颈内动脉分叉动脉瘤形态参数对血流动力学

的影响）, Physics of Fluids (2022). DOI: 10.1063/5.0117879

当血管最薄弱的部位变薄扩张时就会发生动脉瘤，在达到一定极限后，会破裂。在脑动脉瘤的情

况下，例如颈内动脉分叉动脉瘤，血液会渗入颅内腔。

Sree Chitra Tirunal 医学科学与技术研究所的 B. Jayanand Sudhir 指出：由于临床医生在动

脉瘤不同的生长阶段遇到这些动脉瘤，这促使我们以系统的方式分析颈内动脉瘤。目前的研究是

一项真诚而系统的尝试，旨在解决不同阶段的血流动力学问题，以了解起始、进展和破裂风险。

该团队检查了动脉瘤的纵横比和大小比，以整体方式描述了凸起的形状和大小特征。随着这些参

数的增加和动脉瘤的扩张，施加在动脉瘤壁上的压力和血液在动脉瘤内停留的时间增加。这导致

破裂的可能性上升。

患者特定的计算机断层扫描被输入模型，该模型重建动脉瘤的几何形状和血流。然后它使用数学

方程来描述流体流动，生成有关血管壁和血流模式的信息。

研究人员指出：

这是可行的，因为我们必须访问国家超级计算集群来执行基于计算流体动力学的模拟。

这项工作的新颖之处在于密切合作和融合临床和工程背景的专业知识。动脉瘤模型具有不同的形

状，这有助于我们建立和了解多脑叶动脉瘤中流动结构的复杂性。

多脑叶动脉瘤包括不止一个膨胀的囊状血袋，其血流结构比单脑叶动脉瘤更复杂。

研究者希望将破裂风险预测转化为用户友好的软件，以帮助临床医生和神经外科医生优先考虑和

管理高风险患者。他们计划使用该模型来评估动脉瘤不同治疗方案的有效性。