主动脉夹层形成、扩展和治疗的力学机理.pdfVIP

第33卷第9期 北京工业大学学报 vol33No．9 OF UNI、rERSITYOFTECHN()LOGYS∞．20()7 2007年9月 JOURNALBEIJING 主动脉夹层形成、扩展和治疗的力学机理 乔爱科1，李晓阳2，张宏家3 (1．北京工业大学生命科学与生物工程学院，北京100022；2．北京工业大学机械工程与应用电子技术学院， 北京 l呻022；3．首部医科大学附属北京安贞医院心外科，北京100029) j 摘要：为了探讨主动脉夹层的力学机理．对主动脉夹层形成、扩展和治疗的力学问题进行丁分析和综述．分析 了主动脉弓运动导致主动脉夹层的力学机制。提出了应力集中和疲劳损伤对主动脉夹层扩展的促进作用，舟绍 了采用旁路搭桥转流术治疗DeBakeyⅢ型主动脉夹层的血流动力学仿真 关键词：力学机理；心血管手术；生物力学；血流动力学 中图分娄号：Q66 文献标识码：A 文章编号：0254—0037(2007)09—0959—06 主动脉夹层(国内也有人称为夹层动脉瘤)虽然发病率不高，但发病凶险，具有较高的死亡率n12]．有 关主动脉夹层的生物力学问题。一直是学者非常关心的研究课题．根据主动脉夹层发生和发展所具有的 倾向性，人们公认为这与血管壁的形态学、力学以及血流动力学有着很大的关系[”]．弄清楚主动脉夹层 形成、发展和治疗的力学机理，对于该病的防治具有极其重要的理论和现实意义， 主动脉夹层形成的力学机理 同其他动脉壁的组织结构相同，正常的主动脉血管壁明显地分为3层结构。分别称为内层、中层和外 层．每～层都有占主导地位的结构和细胞类型[26。7]．血管壁的力学性质主要取决于中层的胶原纤维、弹 性纤维和平滑肌的性质、含量及空间结构．在低应力下，承载的组织主要是弹性纤维和平滑肌；而高应力 时．胶原纤维是主要的承载体． 主动脉夹层是指由于血液进入血管壁中层而产 生的血管壁沿纵向分裂扩展的现象．主动脉的分裂 常常起始于主动脉内膜和中层的撕裂部位．主动脉 内膜和中层撕裂后．在主动脉壁中层的中1／3和外 1／3之间形成血肿，这种剥离性血肿可向动脉的周围 延伸到不同的距离血液进入夹层中形成假腔，原主 动脉腔称为真腔(见图1)．当假腔在扩展过程中形成 继发破口时，真腔和假腔再次贯通，血流可在假腔内 (a)I型 ∞Ⅱ型 【c)Ⅲ型 持续流动．如果没有继发破口．那么血液在盲袋样假 腔中容易形成血栓． 图l主动脉夹层的形态分类 主动脉夹层大多数是根据内膜撕裂的部位和剥 Fig·lcb“6cafionof—md-ssecfion 离性血肿的范围进行分类．主动脉夹层的原发破口主要位于升主动脉弯道处的外侧和降主动脉弯道处的 外侧．由此产生了对主动脉夹层的不同分类方法．应用最广的是DeBakey等人提出的分类方法，他们将 本病分为3种(如图1所示)【8驯．I型和Ⅱ型的内膜撕裂位于升主动脉，在主动脉瓣上方几厘米处．I型 的血肿可扩展到不同的距离，超出升主动脉，而Ⅱ型的血肿仅限于升主动脉．Ⅲ型的血肿起源于降主动 收稿日期：2006—04．10 基金项日：北京市自然科学基金资助项目(3062003)；国家自然科学基金资助项目10772010) 作者简介：乔爱科(1967一)。男．山西平定人．副教授 万方数据 北京工业大学学报 2007年 脉，血肿常顺行扩展到胸主动脉，少有逆行扩展到升主动脉和主动脉弓者．除此之外．stanford分类方法比 De 主动脉者称为A型主动脉夹层(包括DeBakeyI型和Ⅱ型)，不波及升主动脉者称为B型主动脉夹层(即 DeBakeyⅢ型)[1…． 一般认为，主动脉夹层的发病基础有2个方面的原因【l“：其一，主动脉壁中层结构的异常．当中层平 滑肌细胞发生退变、弹性纤维减少和发生囊性坏死时，中层结构受到破坏，其顺应性降低，减弱了主动脉壁