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者左肾静脉入口处内径约为 8.6 mm,狭窄处内径约为
1.9 mm。通过应用 ANSYS FLUENT 模块模拟左肾静脉
血液流态。以模型Ⅰ为例,从入口到狭窄部位起始处血
液以低速层流方式流动,速度流线相对均匀地分布在血
管内部,血液通过狭窄部位时,流速迅速升高,约为
63.75 cm/s,速度流线密集地分布在狭窄部位〔图 3(a)、
(b)〕;该患者同期的超声检查结果见表 1,本研究
中患者实行平卧位和站立位分别检查,灰阶彩超检查左
肾静脉狭窄处的内径和入口处的内径,每次测量 3 次,
取平均值。频谱多普勒测量左肾静脉狭窄处的流速和入
口处的流速,每次测量 3 次,取平均值。此外,在大气
压下设置出口相对压力为 0 Pa 的前提下由图 3(c)可
以观察到左肾静脉血流入口处压力显示为高压,狭窄处
与出口处显示为低压,狭窄处的压力小于入口处,从入
口到出口呈现压力递减的特点,狭窄处为压力的极小值
点,取值约为 802.6 Pa;狭窄远端与狭窄处的压差达到
663.4 Pa。由图 3(d)可知,左肾静脉壁的切应力除狭
窄处外均呈现较低的壁面切应力,越靠近狭窄中心位置
切应力越高,峰值可达 269.3 Pa。
表 1 入组患者超声检查情况
Table 1 Ultrasonic examination of enrolled patients
检查 左肾静脉内径(mm) 左肾静脉流速(cm/s)
注:(a)、(b)、(c)为血管分割和三维重建过程;(d)为
体位 狭窄处 a 入口处 b 狭窄处 入口处
左肾静脉及毗邻血管初始三维模型
平卧位 2.3±0.3 5.0±0.6 65.53±15.66 32.27±12.08
图 1 左肾静脉及其毗邻血管三维模型及初始模型
Figure 1 Three-dimensional model and initial model on left renal vein and 站立位 1.9±0.4 8.6±0.9 108.76±21.19 27.43±11.75
its adjacent vessels 注: 为肠系膜上动脉后方段, 为肠系膜上动脉左侧段
a
b
3 讨论
通常左肾静脉走行于肠系膜上动脉和腹主动脉之
间,当两者之间的夹角过小时,可发生左肾静脉受压。
胡桃夹综合征就是左肾静脉受压后引起的一系列临床症
状,可发生于任何年龄,但体质量偏低的青年人多见,
受压后左肾静脉血液回流障碍,血流动力学发生改变,
静脉压增高,进而出现不明原因的血尿、蛋白尿、性腺
静脉曲张等临床表现 [2,5,11-17] 。通过流体力学数值模
拟方法对胡桃夹综合征进行血流动力学变化层面分析,
有利于更好地把握和分析胡桃夹综合征的致病机制及治
疗方法。模拟计算左肾静脉狭窄处与外扩处的血流动力
学特征值,模拟结果的血液流速、壁面静压力、壁面切
应力等信息,对研究人体血管在生理和病理状态下的血
流动力及内径变化有重要价值。本研究中,胡桃夹综合
注:(a)为左肾静脉模型Ⅰ;(b)为左肾静脉模型Ⅱ;(c) 征患者病变血管内的血流在流速分布上,从入口处至狭
为模型Ⅰ的网格划分模型,网格数量为 387 874 个,网格节点数位 70 窄部位的血液以低速层流方式流动,速度流线相对均匀
372 个;(d)为模型Ⅱ的网格划分模型,网格数量为 344 784 个,网
格节点数位 62 891 个 地分布在血管内部,血液通过狭窄部位时,流速迅速升
图 2 左肾静脉生成的网格模型 高,血流从出口喷射而出,速度流线密集地分布在狭窄
Figure 2 Grid model generated based onthe left renal vein 部位。实验假设血液在血管中的流动方式为层流,由于