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学术报告:基于病人核磁共振图像的两零压几何右心室模型:提供更精确的心脏应力应变计算
编辑:发布时间:2018年07月24日

报告人:左恒助理教授

四川师范大学数学与软件科学学院

题目:基于病人核磁共振图像的两零压几何右心室模型:提供更精确的心脏应力应变计算

时间:2018728日上午10:00

地点:海韵数理楼661

摘要:背景:精确的心室应力应变计算结果对心血管疾病的研究有着至关重要的影响。心室主动收缩过程中,心室肌节的缩短引起心室零压几何改变。本研究中,提出利用不同的零压几何对右心室的舒张和收缩期进行数值拟合以获得更为精确的应力应变结果,进而对右心室相关的心脏疾病提供更好的手术结果预测。

方法:本研究中,我们基于16位法洛四联症患者(8位男性,8位女性,平均年龄34.5岁)的心脏核磁共振图像建立了32个心室数值模型。其中16个为一零压几何模型,16个为二零压几何模型。通过数值模拟,我们获得了相关的心脏参数,包括右心室壁厚、体积、径向曲率、周向曲率、应力以及应变。配对T检验和线性混合效应模型被用于本研究中,对一零压几何和二零压几何的数值结果进行差异性分析。本研究中,我们还使用Logistic回归分析寻求PVR手术结果的潜在预测因子。

结果:根据32个数值模型的模拟结果,二零压几何模型射血初期的应力与应变均值分别比同时刻一零压几何模的均值高28%40%,且此差异是显著的。根据二零压模型的数值结果,我们发现右心室射血分数变化量与应力显著负相关(r= -0.609, P=0.012),与术前舒张末期体积也显著负相关(r= -0.60, P= 0.015),但未发现其与心室壁厚、径向周向曲率及应变的线性相关性。Logistic回归分析结果表明射血初期右心室应力是术后结果预测的最优单指标(ROC曲线下面积:0.782),而右心室周向曲率、体积、应力差组合是术后结果预测的最优混合指标(ROC曲线下面积:0.855)。

结论:二零压几何模型能提供较一零压几何模型更多应力应变信息,对临床医学应用有更大的帮助。几何指标与力学指标的结合为手术方案提供更好的结果预测。

关键词:先天性心脏病;法洛四联症;主动收缩;术后结果预测;心室模型。

报告人简介:左恒博士于20175月获得美国伍斯特理工大学博士学位。毕业后在北京十一中学国际部任微积分教师。于20187月任职于四川师范大学数学与软件科学学院,受聘为副教授。左恒博士的研究方向为基于病人核磁共振图像的心脏右心室三维流固耦合模型的模型研究,从而提供更为精确的心脏应力应变计算。

联系人:黄雪莹副教授

 

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