[发明专利]一种研究冠状动脉瘤“窃血”现象的集中参数模型构建方法

说明书

一种研究冠状动脉瘤“窃血”现象的集中参数模型构建方法，属于模型建立技术领域。创新性地建立了更贴和冠脉瘤生理结构和特性的集中参数模型，用于研究冠脉瘤“窃血”现象。通过CT图像测量和文献查阅得到必要的冠脉瘤的形状参数，根据公式计算出冠脉瘤集中参数模型的参数值，进行数值模拟仿真，得到冠脉瘤上下游的血流波形进行分析。该模型很好的仿真描述的冠脉瘤“窃血”现象，为这一现象提供了理论依据。

技术领域：

本发明属于模型的建立技术领域。尤其涉及一种研究冠状动脉瘤“窃血”现象的集中参数模型构建方法。

背景技术

冠状动脉瘤是指冠脉发生局部性或弥漫性扩张，扩张管径达到正常值两倍及以上的疾病。冠脉的异常扩张改变了血管的局部血流动力学环境，从而导致扩张性心肌缺血的发生，这种扩张性心肌缺血的临床表现和狭窄性心肌缺血相似，然而他们的机理却并不相同。但是，目前还没有研究能够阐明扩张性心肌缺血的机理。

临床上已经发现，冠脉瘤的存在导致了扩张性心肌缺血。血液在冠脉瘤位置处“丢失”，这与“窃血”现象的描述非常相似，于是将这种现象称为冠脉瘤的“窃血”现象。但是临床报导中只是简单提到了这种现象的存在，对于这种现象产生的原因并没有进行探究，目前也没有针对冠脉瘤“窃血”现象的机理进行的深入研究。

基于血管网络和电路之间的相似性，血管系统可简化为集中参数模型，人体的生理参数或生理特性可以通过集中参数模型反映出来。在集中参数模型中，血压和血流量由电路模型中的电压和电流代替，血液的阻力和惯性由电路模型中的电阻和电感反映，血管壁的弹性由电容反映。由于摆脱了血管的空间依赖性，集中参数模型可以模拟更大范围甚至整个循环系统的行为。它以一种简单的方式能在模型中考虑心脏、动脉系统、静脉系统、自我调节和代谢动力学等，并且计算成本非常低。

在之前的研究中，集中参数模型已经被多次运用于其他的心血管相关问题的研究工作中，然而现有的集中参数模型结构针对的大都是正常血管，如图1。冠脉瘤部位血管发生了异常扩张，如果继续用现有的集中参数模拟进行研究，很难达到很好的预期结果。综上，要想对临床上的冠脉瘤“窃血”现象进行深入研究，必须建立一个合适的冠脉瘤的集中参数模型。

查阅文献可得，由于冠脉瘤独特的生理结构，血液在进入冠脉瘤之后不会像正常血管一样被立即排空，而是会在冠脉瘤内滞留较长的一段时间，由于冠脉瘤的这一特性，考虑在正常冠脉的集中参数模型结构外侧并联一支RLC串联电路结构来模拟。此外，观察冠脉瘤的生理结构示意图(图2)也可以发现，这种并联结构能够更真实地模拟冠脉瘤的生理结构，由于冠脉瘤的右冠好发性，本发明构建右冠上的冠状动脉瘤进行模拟。本发明中用到的集中参数模型如图3。

发明内容：

本发明提出一种用于研究冠状动脉瘤“窃血”现象的集中参数模型构建方法，相比于现有的集中参数模型结构，本发明中的结构能够更好地反映冠脉瘤的生理特性和生理结构，用于研究冠脉瘤“窃血”现象，提供了理论依据。本发明非用于疾病的诊断与治疗。搭建研究冠状动脉瘤“窃血”现象的集中参数模型的系统。

技术方案如下，一种研究冠状动脉瘤“窃血”现象的集中参数模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在原有集中参数模型上对应冠脉瘤处串联引入RLC电路，同时再引入一与上述所述RLC电路并联的R₁L₁C₁电路，形成冠脉瘤集中参数模型；

(2)冠脉瘤集中参数模型中各部分参数的确定；

(3)根据上述中的参数值进行模拟计算，提取所需流量波形图进行分析；

其中R₁L₁C₁电路中对应的Rcaa1、Lcaa1以及Ccaa1的值分别为4.73mmHg·s/mL、0.01mmHg·s2/mL以及0.953mL/mmHg；RLC电路中电阻R、电感L、电容C为模拟与冠脉瘤相对应的参数；