《基於臨床數據-計算模型融合技術的心血管功能定量評估》是依託上海交通大學，由梁夫友擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於臨床數據-計算模型融合技術的心血管功能定量評估
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：梁夫友
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在心臟病的治療中，對患者心血管功能狀態的全面了解是實施有效治療的基礎。然而，目前臨床上的常規心功能檢測方法（如UCG，NTpro-BNP等）均無法同時對心前後負荷和心臟的固有收縮/舒張功能進行定量的評價，從而限制了檢測結果對治療的指導作用。申請人在近期工作中提出了藉助循環系統的仿真計算模型分析臨床數據來定量評估患者心血管功能的新方法，並在臨床實驗研究中初步證明，該方法可以彌補臨床檢測手段的不足。本項目將進一步提升該方法的可靠性並驗證其臨床套用價值。擬開展的研究工作主要包括：（1）最佳化計算模型和評估算法以提高評估計算的效率和穩定性；（2）利用數值實驗界定評估結果的誤差範圍；（3）開展動物實驗驗證評估方法的可靠性；（4）進行患者術後追蹤研究，構建心血管功能-無臨床事件關係曲線，驗證評估結果的臨床意義。
結題摘要
心臟病患者的心血管功能狀態是評估疾病風險、最佳化治療和指導圍術期及術後管理的關鍵依據。然而，目前臨床上的常規臨床檢測手段無法實現對外周血管阻抗、動脈僵硬度、中心動脈血壓和心臟固有收縮/舒張功能等多種指標的全面評價，從而限制了檢測結果對臨床決策的指導作用。在此背景下，本項目發展了臨床數據與循環系統仿真計算模型的融合方法，以實現對患者個體化心血管功能的量化評估。首先通過參數敏感度分析識別關鍵的模型參數和檢驗評估方法的可靠性，並利用動物、臨床實驗對評估結果的有效性進行驗證；在此基礎上，進一步探討了與腦血管疾病、小兒單心室心臟病有關的患者個體化血流動力學建模問題。另外，基於理論分析發展了中心動脈血壓、動脈僵硬度的無創檢測技術，進一步豐富對心血管功能的評估手段。研究結果表明，基於冠脈造影檢查時測量的動脈血壓、左心室內壓和心室體積等信息，利用仿真計算模型進行數據融合和參數最佳化，可實現對心功能及外周血管阻抗的患者個性化定量評估，心功能評估結果與BNP、NYHA心功能分級等臨床常用指標呈現良好的相關性。向其他心血管疾病的拓展研究明確了模型邊界條件設定對計算結果的重要影響，驗證了幾何多尺度建模結合臨床數據融合技術對解決上述問題的可行性。另外，通過對在高袖帶壓條件下測量的上臂示波信號進行波形分析，實現了對中心動脈血壓和僵硬度的無創估測。無創估測的中心動脈收縮壓與有創測量結果一致性良好，兩者的誤差滿足無創血壓測量的精度要求，無創估測的中心動脈僵硬度指標在預測早期冠脈粥樣硬化方面顯示較好的敏感性。綜上，本項目闡明了融合循環系統計算機模型和臨床數據進行患者個體化心血管功能評估和血流模擬的重要性和可行性，為心血管疾病的患者個體化診斷與最佳化治療提供了有益的思路。
