三种不同计算机模型为外科医生诊断和治疗心脏病提供帮助

每28分钟就有一名澳大利亚人死于心血管疾病。药物和手术是治疗心脏病的传统方法。为了进一步提高手术的有效性，澳大利亚和新西兰的研究人员已经开始使用动脉计算机模型。

（1）模拟心脏内血流限制和压力

来自墨尔本大学的一个由五名研究人员组成的团队正在构建病变动脉的三维计算机模型，以获得心脏内血流限制和压力的完整图像。

从临床实践中获取图像并构建一个三维血流模型。冠状动脉与许多疾病有关。利用这个模型，可以识别出可能是疾病征兆的气流扰动。

这个方法已经被证明是有效的，但是有一个问题。由于信息的复杂性，三维模型目前只能由超级计算机处理。但是临床心脏病专家通常需要在几分钟内做出决定，而不是几天。因此，该团队的下一个大挑战是简化软件处理，以便它可以用于临床环境。

（2）模拟血小板如何在动脉中移动

在动脉绘图项目组中，研究人员正在模拟血小板如何在动脉中移动。血小板是一种血细胞，可以形成血块来止血，这是一种非常有用的身体功能，手术后可能会引发问题。

如果患者患有冠状动脉疾病，最常见的手术就是插入支架——一种可以扩张动脉的环。一旦插入动脉，支架就会改变动脉内的血流动力学。就像河流中的漩涡一样，支架可以产生微循环并激活血小板，导致血栓形成。

动脉血栓是动脉内的血块，严重时可导致心脏病发作。

通过模拟血小板的运动，希望能发现为什么当血液循环改变时，血小板会激活。新的支架设计可以降低动脉血栓形成的风险。

（3）建立一个模型来帮助外科医生进行心脏移植。

外科医生通过缝合患者的动脉和心脏搭桥手术，将大血管移植到心脏上。而心脏移植是一种常见但严重的手术。有时，手术团队对移植物的位置存在矛盾的意见。而计算机模型可以帮助寻找最佳选择。

在模型中插入有争议的位置插入移植物来预测流量。然后做了一个比较以找到最佳流量。外科医生通过模型预测可能改变他们的做法。

虽然正在研究的是三种不同模型，但都在为外科医生诊断和治疗心脏病制造强大的新工具。

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来源：American College of Cardiology

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《血管与腔内血管外科杂志》

2020.11.13