[发明专利]一种无创性门静脉血流动力学参数测定方法

说明书

技术领域

本发明属于生理学、病理生理学和临床医学领域，具体涉及一种生理参数的测定方法，更具体涉及门静脉血流动力学参数的测定方法。

背景技术

在目前的生理学、病理生理学研究和临床医学实践中尚缺乏一种安全无创、操作简便、直观量化且准确度高的门静脉血流动力学评价方法和压力参数检测技术。常用的检测手段包括有创性（如：门静脉导管术、B超引导下经皮经肝门静脉穿刺、术中门静脉穿刺）和无创性（如：彩色多普勒超声、CT血管造影、磁共振血管造影）两大类。

有创性检测技术

1．门静脉导管术：此方法是临床工作中评估门静脉压力的经典方法，被认为是“金标准”。操作时，通过Seldinger法测出肝静脉压力梯度，以此来评估门静脉压力，但实际上肝静脉压力梯度反应的是肝窦压，并不是真正的门静脉压力。此外，该方法须在X线透视引导下完成，受检者须接受大量射线；该技术操作难度较大，存在有血栓形成、误穿颈总静脉等并发症可能。

2．B超引导下经皮经肝门静脉穿刺：研究表明，此方法与其他有创性测量相比较为安全，并发症的发生率较低。然而，该方法需要在局部麻醉下进行，不可避免地会受到麻醉药物干扰和肌肉松弛后腹腔压力变化的影响；此外，受检者的门静脉压力普遍升高会导致穿刺风险加大。

3．术中门静脉穿刺：术中直接门静脉穿刺测压是反映门静脉压力较为可靠的方法，所得结果直接、量化、准确性高。此方法的局限在于：手术须在全身麻醉下开腹进行，易受到麻醉药物和受检者应激状态的影响，故与实际的门静脉压力可能存在一定偏差。

无创性检测技术

1．彩色多普勒超声：该方法在临床和科研中较为常用，其测量指标包括门脾静脉的内径、血流速度和血流量，肝动脉和脾动脉搏动指数、阻力指数，肝脏血管指数和肝动脉缓冲指数等。然而，该方法所得数据的主观性强，与检查者技术水平关系密切，还受到患者呼吸、体位和体型等因素影响。研究表明，该检测方法目前仍无评价门静脉压力的特异性参数，现有的间接指标并不能真实反映患者的门静脉压力。

2．CT血管造影：作为一种无创性检查技术，CT血管造影三维重建图像可以弥补横段位扫描的局限性、多轴向多角度观察病变；此外，低廉的费用和简便的操作使其易被患者接受。但是，其局限性在于：CT血管造影仅能提供解剖学信息，判断肝门静脉的形态、通畅程度以及侧支循环等情况，并不能直接量化评价血流动力学参数。

3．磁共振血管造影：该方法在检测门静脉系统血流动力学信息的优势逐渐显现。磁共振血管造影不仅可以显示门静脉系统的侧支循环及空间关系，还可对流速、流量进行量化分析。然而，目前应用的各项分析技术仍无法量化得出门静脉的压力指标，其昂贵的诊断费用也在一定程度上限制了其临床应用。

综上所述，目前常用的门静脉系统血流动力学参数检测技术受到各种干扰因素的影响，如：具有创伤性、数据未量化且变异大等。此外，国内外有关门静脉压力检测的研究不足还在于：研究范围局限于门静脉主干，很少涉及门脉系统的主要属支；局限于某一部位的压力测定，未建立门静脉系统的整体压力分布；血液流变学研究尚处于起步阶段，血液黏度的变化和红细胞变形能力的降低都会改变门静脉血管的阻力。因此，迫切需要发明一种安全无创、操作简便、直观量化且准确度高的门静脉血流动力学评价方法和压力参数检测技术。

本发明者通过肝门静脉数值模型的重建、有限元分析和血液动力学计算的方法，建立一种符合科研和临床需求的门静脉血流动力学评价方法和压力参数检测技术，从而完成了本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种门静脉血流动力学评价方法和压力参数检测技术，为生理学、病理生理学研究提供依据，并进一步为临床治疗学提供线索。

本发明的门静脉血流动力学评价方法包括以下步骤：

1.利用薄层CT图像，构建肝门静脉的三维几何模型；

2.用流体力学计算软件ANSYS的有限元分析方法，将上述几何模型网格划分后建立出三维数学模型；

3.模拟计算门静脉的血流动力学参数，获得速度和压力分布效果图。

本发明采用医学影像控制软件MIMICS建立几何模型，运用流体力学计算软件ANSYS建立三维数学模型。其可行性分析如下：

非牛顿液体（如血液）流动过程中受质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本物理定律支配。计算流体力学是通过计算机数值计算和图像显示，对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。