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首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院放射科博士，主任醫(yī)師，副教授。2008年畢業(yè)于首都醫(yī)科大學(xué)影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)專業(yè)?，F(xiàn)工作于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院放射科。專長為神經(jīng)系統(tǒng)影像診斷。主要研究領(lǐng)域為顱頸動脈粥樣硬化斑塊成像與相關(guān)血流動力學(xué)研究。2009年入選北京市科技新星。2012年至美國華盛頓大學(xué)血管成像實驗室學(xué)習交流半年。2015年入選北京市215高層次衛(wèi)生技術(shù)人才培養(yǎng)計劃學(xué)科骨干。作為負責人承擔國家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金等項目。發(fā)表SCI收錄論文多篇。血流動力學(xué)因素在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展及血管重構(gòu)過程中起到關(guān)鍵性作用[1-3]。頸動脈局部血流動力學(xué)研究已經(jīng)成為此領(lǐng)域研究的熱點問題[4-6]。頸動脈分叉部位斑塊形成及血管狹窄能夠通過影響顱內(nèi)血流狀態(tài)從而引起臨床缺血癥狀，反之，顱內(nèi)動脈的血流狀態(tài)也會對頸動脈分叉部血流動力學(xué)狀態(tài)起到重要影響。 顱內(nèi)willis動脈環(huán)（circle of willis，CoW）是由顱內(nèi)的幾大供血動脈共同構(gòu)成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。從血流動力學(xué)角度看，CoW具有自動調(diào)節(jié)功能，能夠分配含氧血流至顱內(nèi)的各大動脈。在顱內(nèi)動脈狹窄阻塞時，此結(jié)構(gòu)能夠提供必要的側(cè)支循環(huán)。但CoW存在明顯的個體差異，約有50%的正常人群存在變異[7]，表現(xiàn)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)不完整，部分血管發(fā)育不良（圖1）。
血管的幾何結(jié)構(gòu)是血流動力學(xué)的基礎(chǔ)[8-9]。顱內(nèi)血管的形態(tài)和結(jié)構(gòu)的差異必然導(dǎo)致局部血流動力學(xué)狀態(tài)的差異，而遠端血管的血流速度、血流阻力等血流動力學(xué)因素必然對近端頸動脈分叉部位血流動力學(xué)狀態(tài)產(chǎn)生影響。雖然迄今為止，頸動脈粥樣硬化病變被認為主要與局部血流動力學(xué)狀態(tài)改變有關(guān)，但由于顱外段頸動脈與顱內(nèi)動脈的一體性，僅僅對頸動脈分叉局部血流動力學(xué)相關(guān)參數(shù)進行評估顯然是不全面的。 近年來，對頸動脈等動脈粥樣硬化好發(fā)部位的血流動力學(xué)參數(shù)的評估成為相關(guān)領(lǐng)域研究的熱點。計算流體力學(xué)(computational fluid dynamic, CFD) 技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用使得血管動力學(xué)模擬方面的研究取得了一定進展[11-14]。利用CT、MR等影像技術(shù)獲取血管形態(tài)和速度數(shù)據(jù)，應(yīng)用CFD方法可以重建局部流場，計算血流動力學(xué)參數(shù)?；谟嬎懔黧w力學(xué)方法的頸動脈血流動力學(xué)研究已經(jīng)取得了很多令人滿意的結(jié)果。目前，此領(lǐng)域的研究熱點集中于斑塊進展與局部血流動力學(xué)因素之間的相關(guān)性，研究發(fā)現(xiàn)局部血流動力學(xué)因素在斑塊的發(fā)展以及表面破裂過程中起到重要作用[15-17]。 磁共振成像(magnetic resonanceimaging，MRI)具備無創(chuàng)、圖像對比分辨率較高、可以同時獲取血管的形態(tài)、血管壁的特征及血流速度向量值等優(yōu)勢，使得應(yīng)用MR技術(shù)進行血流動力學(xué)的在體評估具備可能性。應(yīng)用相位對比法(phase-contrast，PC)MR成像技術(shù)可準確地獲取管腔內(nèi)各個像素點的流體速度，并反映速度在心動周期內(nèi)的分布和變化特征，是一種成熟的血流定量測量技術(shù)。我們的前期研究顯示，應(yīng)用2D PC成像獲取的血流速度數(shù)據(jù)，結(jié)合圖像后處理技術(shù)，可以準確地對正常人群頸動脈的血流速度、血流率以及管壁切應(yīng)力進行計算，并能夠?qū)植康难髂Ｊ竭M行評估（圖2）。但二維成像局限于對軸位單一層面血流數(shù)據(jù)的測量，對一段范圍的血流進行分析存在局限性。近幾年發(fā)展起來的四維血流磁共振成像技術(shù)（four dimensional flow MRI，4D flow MRI）可獲取三維方向的速度容積數(shù)據(jù)及一個時間維，又稱為時間分辨的3D PC技術(shù)。由于包含血流在三維方向上的信息，可以實時重建在采集范圍內(nèi)任何位置的血流分析信息。所獲取血流數(shù)據(jù)經(jīng)過后處理，可以經(jīng)專業(yè)血流軟件顯示三維血流分布，計算血流動力學(xué)參數(shù)（圖3和圖4）。這種方法提供了一個無創(chuàng)性定性和定量評估心血管血流狀態(tài)的方法，給血流動力學(xué)的在體評估提供了新的技術(shù)平臺。與CFD方法相比，這項技術(shù)最明顯的優(yōu)勢就是可以實現(xiàn)直接在體血流動力學(xué)狀態(tài)顯示和分析，從而避免了由于建立假設(shè)引起的計算誤差。已經(jīng)有研究應(yīng)用這種技術(shù)對主動脈[18]、頸動脈[19]、顱內(nèi)動脈[20]等血管進行在體研究，取得了令人滿意的結(jié)果。不管是血流速度，還是壁切應(yīng)力數(shù)據(jù)均有較好的可重復(fù)性[21]。 
由于CoW的結(jié)構(gòu)特點和其在側(cè)支循環(huán)中所起到的重要作用，越來越多的研究者開始關(guān)注CoW結(jié)構(gòu)相關(guān)的血流動力學(xué)研究[22]。由于CoW結(jié)構(gòu)直接影響顱內(nèi)動脈側(cè)支循環(huán)代償能力，頸動脈狹窄后，顱內(nèi)結(jié)構(gòu)的差別可導(dǎo)致不同的血流模式分布[23-24]。一些研究應(yīng)用經(jīng)顱多普勒超聲方法，通過獲取血流頻譜、血流速度以及阻力指數(shù)等參數(shù)來間接判斷頸動脈狹窄后顱內(nèi)血流動力學(xué)和側(cè)支循環(huán)狀態(tài)[25-26]。也有研究[27-28]應(yīng)用動脈自旋標記動態(tài)MR成像技術(shù)通過對達峰值時間和量值等參數(shù)分析頸動脈狹窄及內(nèi)膜剝脫術(shù)后的腦血流狀態(tài)。這些研究的局限性在于無法直接顯示顱內(nèi)的血流模式以及血流動力學(xué)特點。近年來，一些研究開始應(yīng)用計算流體力學(xué)方法重建頸動脈狹窄狀態(tài)下顱內(nèi)的血流動力學(xué)模型[29-31]，發(fā)現(xiàn)單側(cè)頸內(nèi)動脈嚴重狹窄情況下，不同的CoW結(jié)構(gòu)可導(dǎo)致不同的側(cè)支循環(huán)代償狀態(tài)。 然而，以上這些研究都主要關(guān)注于頸動脈狹窄對顱內(nèi)血流模式的影響。而由于頸動脈與顱內(nèi)動脈的一體性，這種影響作用必然是相互的。2006年，Tanaka H等的研究[32]就發(fā)現(xiàn)，變異的CoW結(jié)構(gòu)與基底動脈以及顱內(nèi)頸內(nèi)動脈血流率密切相關(guān)。說明CoW結(jié)構(gòu)對近心段血管的血流動力學(xué)狀態(tài)會產(chǎn)生影響。 2011年的一項流體力學(xué)模擬研究[33]顯示，當CoW結(jié)構(gòu)不完整，無法提供側(cè)支循環(huán)狀態(tài)下，頸動脈狹窄使得遠端血管供血下降。這時，為了盡量滿足局部腦組織的血供，頸動脈斑塊管腔內(nèi)血流速度會明顯增高，額外增加了斑塊局部壓力，使斑塊易于出現(xiàn)破裂。這說明，顱內(nèi)動脈CoW的結(jié)構(gòu)和血流動力學(xué)狀態(tài)，對狹窄頸動脈的血流動力學(xué)狀態(tài)可產(chǎn)生重要的影響作用。隨著流體力學(xué)研究在此領(lǐng)域的發(fā)展，顱內(nèi)CoW結(jié)構(gòu)、血流動力學(xué)狀態(tài)與頸動脈血流動力學(xué)狀態(tài)的綜合分析必然成為今后研究的發(fā)展方向。 【參考文獻】 [1]Glagov S, Zarins C, Giddens P, et al. 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