通过计算机模拟与体内头向下倾斜框架研究脑血流动力学与微重力引起的视网膜变化的关联| Cerebrovascular mean and pulse pressure and flow rate steady-state... | Download Scientific Diagram

环球医讯 / 心脑血管来源:www.researchgate.net意大利 - 英语2025-10-08 00:24:00 - 阅读时长2分钟 - 933字
本研究通过结合计算机模拟与体内实验的方法,系统研究了头向下倾斜(HDT)对脑血管压力和血流动力学的影响。研究发现,从80°头向上倾斜(HUT)转变为6°头向下倾斜(HDT)时,所有脑血管部位的压力均有所增加,反映了中心主动脉水平记录的全局脉压升高;而脑自动调节机制有效维持了平均脑血流量的相对稳定,但脉动流量沿血管路径显著增加。特别值得注意的是,颅内压变化的90%主要来源于脑脊液的静水压力变化。这项研究为深入理解太空飞行相关神经眼科综合征(SANS)的病理机制提供了关键科学依据,对开发针对性预防措施、保障长期太空任务中宇航员的视觉健康具有重要的临床意义。
脑血流动力学微重力视网膜变化头向下倾斜脑血流量颅内压眼内压脑血管区域姿势变化脑脊液静水压力
通过计算机模拟与体内头向下倾斜框架研究脑血流动力学与微重力引起的视网膜变化的关联

图3总结了头向下倾斜(HDT)操作前后各脑血管部位(左侧颈内动脉(ICA)、大脑中动脉(MCA)、远端大脑中动脉(dm)、脑毛细血管(ccap)、脑静脉(cv)和硬脑膜静脉窦(dvs))的稳态平均压力和脉压(最大-最小值)以及流量,包括80°头向上倾斜(HUT)与6° HDT之间的变化百分比。

当从80° HUT倾斜到6° HDT时,压力(图3a)在所有部位都有所增加,反映了中心(主动脉)水平记录的全局脉压增加[47,60]。此外,脉压的变化在近端动脉部位(左侧ICA: +11.7 mmHg, +21.9%; 左侧MCA: +11.2 mmHg, +20.9%)的相对(百分比)值较低。

不同脑血管区域的平均流量值(图3b)对6° HDT表现出相似的反应。倾斜时,脑自动调节机制发挥作用,使得平均血流量保持在近乎恒定的水平[32,33,61]。这尤其发生在直接受自动调节控制的远端部位(左侧dm),其变化非常有限(+0.3 ml/min, -1.0%至+8.8%)。

6° HDT时平均流量变化量受到限制(左侧ICA: +0.5 ml/s, +12.1%; 左侧MCA: +0.3 ml/s, +9.8%; cv: +0.8 ml/s, +6.8%)。因此,从80° HUT到6° HDT的姿势变化期间,脑血流量(CBF)保持良好[33],平均流量变化为+0.8 ml/s (+6.7%)。另一方面,流量脉值(图3b)沿近端到远端/毛细血管-静脉方向增加(左侧ICA: +12.7%, 左侧MCA: +13.2%, 左侧dm: +35.5%和CBF: +59.7%),与相应的脉压变化趋势相似。为了阐明姿势变化对眼部器官的作用,图4中我们重点关注相应的模型眼部区域。

该计算模型还有助于探索影响6° HDT下颅内压(ICP)和眼内压(IOP)反应的不同血流动力学因素。6° HDT期间的ICP行为(图4a)源于脑血管区域内检测到的所有压力变化的综合效应(图3a),尽管这一变化的主要贡献者来自脑脊液的静水压力。考虑到从80° HUT倾斜到6° HDT时ICP的+11 mmHg变化,这种变化的大部分(90%,约10 mmHg)来自脑脊液的静水柱。

【全文结束】

大健康
大健康