《下肢殘肢內血液循環的血流動力學數值和實驗研究》是依託四川大學，由蔣文濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：下肢殘肢內血液循環的血流動力學數值和實驗研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蔣文濤
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
血液和血管系統相關的各類周圍血管閉塞性疾病是導致下肢截肢的主要原因，截肢後殘肢出現的各類問題也與血流動力學密切相關。儘管已經認識到血流動力學因素在其中起著重要的作用，但並未引起足夠的重視。因此，本項目圍繞下肢殘肢的血流動力學問題，重點開展以下研究：（1）殘肢血管系統結構在康復過程中的變化情況；(2)殘肢血流動力學參數在康復過程中的變化規律；(3) 建立一套下肢殘肢血管系統的血流動力學多尺度數值模型及其計算方法，細緻研究不同康復階段、不同生理或病理條件下殘肢血流動力學狀態的變化規律；（4）設計和建立一套近生理的殘肢血液循環體外測試系統，重點研究殘肢內血液在肌肉組織中的灌注情況。通過本項目的研究，力圖探尋殘肢內血液循環變化規律及其與外周血管疾病及殘肢生理變化之間的相互影響規律，為闡明壓瘡、深度軟組織損傷、肌肉萎縮等臨床問題的發生機制和發展機理，也為假肢接受腔設計提供理論指導。
結題摘要
血液和血管系統相關的各類周圍血管閉塞性疾病是導致下肢截肢的主要原因，截肢後殘肢出現的各類問題也與血流動力學密切相關。本項目圍繞下肢殘肢的血流動力學問題，重點展開了以下研究：（1）殘肢各主要動脈在康復過程中的形態學變化及其與肌肉萎縮情況的關聯性；（2）首次利用改進Hausdorff距離計算方法來表征血管樹空間結構的變化；（3）各血流動力學參數在殘肢與健肢主要動脈中數值範圍及分布情況的對比分析；（4）以旋股外側動脈降支為對象進行血液流動和氧氣傳輸的耦合計算，對比分析了殘肢和健肢壁面缺氧區的大小；（5）針對不同運動狀態下，旋股外側動脈降支內的氧氣傳輸情況進行了調查；（6）結合血流動力學參數和氧氣濃度的分布情況，提出了對下殘肢動脈粥樣硬化可能出現的高危區的判斷；（7）以氧氣傳輸基本理論為根據，首次提出了血管內氧氣傳輸線方程；（8）利用3D列印血管模型、電比例閥和密封空氣容器腔等部件構建出一套下殘肢主要動脈的體外循環系統，為驗證數值計算結果提供一種有效的實驗手段。以上研究內容得出的重要結果有：殘肢各動脈的縮窄程度不同；穿戴假肢與否影響殘肢肌肉萎縮與供血動脈縮窄程度的正相關性；殘肢與健肢的血流動力學狀態差異明顯，而穿戴假肢與否是重要影響因素；殘肢在局部區域有產生動脈粥樣硬化等血管病變的高危險性；判斷下殘肢動脈粥樣硬化發生幾率，需結合氧氣傳輸情況來考慮；鍛鍊有利於殘肢血管內的氧氣傳輸，可有效預防動脈粥樣硬化；通過構建的氧氣傳輸線方程能夠預測出整個動脈系統中氧氣含量的分布。另外，本項目還研究了推注速度對下肢靜脈曲張用泡沫硬化劑穩定性的影響，假肢設計中下肢關節協調的生物力學問題，3D列印醫用合金材料的性能分析等。本研究的結論將為未來針對下肢殘肢血管的數值計算、臨床調查和實驗方法等研究提供數據參考和理論支持，對緩解殘肢問題和促進截肢患者的全面康復具有推動作用和臨床指導意義。
