基于自体动静脉内瘘特定患者的血流动力学分析

目的：建立自体动静脉内瘘(Arteriovenous fistulas, AVF)特定患者的理想模型，运用计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)方法分析血流行为，为医生的临床研究和诊断提供参考。方法：采集临床数据，作为建模和仿真的基础。采用牛顿血液模型，设置速度–压力耦合边界条件进行仿真计算，结果选取速度、流线、壁面剪切应力(Wall Shear Stress, WSS)图以及特定截面的平均速度与面积平均壁面剪切应力数值结果参与血流动力学的评估。结果：对于流速与流线，两模型的平均速度均由桡动脉上游逐渐向瘘管下游递减，高速血流都分布于模型瘘管段的外侧，而端侧模型中靠近吻合口的上游，则集中于模型内侧。WSS的分布规律与流速和流线的分布大体相同，端侧模型在所有结果中还观测到了不对称的分布。结论：本研究证实了CFD方法在临床诊断上有一定参考价值，端侧内瘘在实际情况下血流状况比端端内瘘更为复杂。

血液透析(Hemodialysis, HD)，是终末期肾病(End stage renal disease, ESRD)患者的一种有效肾脏替代治疗办法。对于透析患者来说，最重要的就是建立通畅、有效的血管通路[1]。常见的血管通路有：临时性通路、半永久性通路和永久性通路。半永久性通路依赖于对患者植入中心静脉导管(Central venous ca-theter, CVC)，适用于中长期的透析。永久性的血管通路通常指建立动静脉内瘘，包括自体动静脉内瘘(Arteriovenous fistulas, AVF)和移植血管内瘘。自体动静脉内瘘是目前应用最多、效果最好的透析用血管通路[2]。

血管吻合(Anastomosis)，是血管外科中常见的手术办法，医生利用针线或吻合器将两段不同的血管进行吻合操作，使之形成新的畅通血路。常见的血管吻合方式有端端吻合、端侧吻合和侧侧吻合三种。

建立自体动静脉内瘘， 依赖于血管吻合的技术， 在临床上是将邻近的一根动脉与静脉进行吻合形成瘘口， 让原本的静脉中充盈动脉血，使“静脉动脉化”，以满足透析过程中的大流量要求[3]。经过众多临床研究与术后随访的反馈，在三种吻合方式上，采用桡动脉与头静脉行端侧吻合的方式进行造瘘，在瘘口成熟后，患者的血液透析通畅率较高，血流量较大，术后并发症发生率也较低，是动静脉造瘘术中效果最佳的一种，因此端侧吻合也作为指南的首选吻合方式而被推荐[4]。

然而，针对不同吻合方式建立内瘘的效果，医生大多通过术后随访反馈的结果进行统计分析，缺乏计算与数值模拟这类理论层面的研究。因此，也有很多学者关注到了运用计算流体动力学(Computational