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V-A ECMO的不同血流量对主动脉血流分布的数值研究

         
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目的 不同血流量的动静脉体外膜肺氧合(veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation,V-A ECMO)对心脏、脑、肾脏和下肢血流灌注的血流动力学影响尚存在争议.本文采用数值模拟的方法研究V-A ECMO不同血流量对主动脉血流分布的影响.方法 基于患者CT图像数据,采用MIMICS软件重建主动脉和ECMO插管模型,随后进行网格划分和边界条件设定,通过Adina软件进行流固耦合计算,分析心衰(heart failure,HF)、ECMO辅助1.0 L、1.5 L、2.0 L、2.5 L、3.0 L的血流动力学变化,研究体外膜肺氧合的效果.结果 ECMO辅助后,增加了脑部、肾脏和下肢血流.随着ECMO血流量增加,血液交汇面向主动脉弓移动.与其他辅助情况相比较,ECMO 3.0 L时头臂干血流量减少(HF vs.ECMO 1.0 L vs.ECMO 1.5 L vs.ECMO 2.0 L vs.ECMO 2.5 L vs.ECMO 3.0 L:1339.3 mL/min vs.1851.49 mL/min vs.2027.26 mL/min vs.2332.07 mL/min vs.2611.04 mL/min vs.1792.64 mL/min).ECMO插管侧即右侧股动脉血流明显减小,且随ECMO血流量增大整体呈现先减小后增加的趋势,而左侧股动脉血流量随ECMO血流量增加呈平缓增大的趋势,两侧股动脉血流量最大相差5.9倍(ECMO 2.0 L:186.90 mL/min vs.1102.59 mL/min).ECMO辅助后,降低了主动脉弓血流速度.高血管壁应力集中在主动脉内侧和头臂干根部.ECMO辅助后血管壁应力发生改变,在血流量最大时刻(1.696 s),最大应力逐渐增加(0.60 MPa vs.0.61 MPa vs.0.62 MPa vs.0.63 MPa vs.0.64 MPa).结论V-A ECMO增加血液灌注,但血液交汇面对于脑血流量的影响值得关注.

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