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环缩宽度对肺动脉血流动力学影响

医用生物力学 2023年第3期38卷 493-499页

作者：罗苇如熊吉文仝志荣余平平孙彦隽刘金龙上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心心胸外科上海200127 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心儿科转化医学研究所上海200127 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心、上海结构性心脏病虚拟现实工程技术研究中心上海200127

目的通过构建不同环缩宽度的肺动脉环缩术(pulmonary artery banding,PAB)模型,探索环缩宽度对肺动脉血流动力学特性改变的影响。方法保持环缩位置及程度一致,利用计算机辅助设计(computer-aided design,CAD)重构术中常用不同环缩宽度(2... 详细信息

目的通过构建不同环缩宽度的肺动脉环缩术(pulmonary artery banding,PAB)模型,探索环缩宽度对肺动脉血流动力学特性改变的影响。方法保持环缩位置及程度一致,利用计算机辅助设计(computer-aided design,CAD)重构术中常用不同环缩宽度(2、3、4、5 mm)三维肺动脉模型,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟分析压力、流线、能量损失、能量效率及肺动脉血流量分配比等,比较不同环缩宽度的PAB模型血流动力学参数。结果肺动脉环缩后压力明显下降,但环缩宽度改变对环缩处压力下降程度的影响并不显著。随着环缩宽度增加,肺动脉能量损失减少,能量效率呈上升趋势,左肺动脉血流量增加,左右肺血流分配比增大,最大可达2.28∶1。结论环缩宽度增加可减少肺动脉能量损失,提高血流能量效率,但会导致左右肺血流分配不平衡。PAB环缩宽度的选择应同时兼顾左右肺血流分配平衡和能量损失。基于CAD和CFD的PAB手术虚拟设计,可为未来个体化PAB环缩宽度选择提供帮助。

关键词：肺动脉环缩术环缩宽度血流动力学计算流体动力学计算机辅助设计

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面向儿科超声心动图双侧心室分割的注意力引导网络

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生物医学工程学杂志 2023年第5期40卷 928-937页

作者：庞俊王永雄陈丽君张佳鹏刘金龙裴刚上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海交通大学医学院上海儿童医学中心儿科心内科上海200120 上海交通大学医学院上海儿童医学中心心胸外科上海200120 上海结构性心脏病虚拟现实工程技术研究中心上海200120

由于儿童心脏大小随年龄变化显著,且儿童心率较快,超声心动图心脏边界相较成人更模糊,因此儿科超声心动图的准确分割是一项具有挑战性的任务。针对上述问题,本文提出了一种结合通道注意力和尺度注意力的双解码器网络模型。首先,利用结... 详细信息

由于儿童心脏大小随年龄变化显著,且儿童心率较快,超声心动图心脏边界相较成人更模糊,因此儿科超声心动图的准确分割是一项具有挑战性的任务。针对上述问题,本文提出了一种结合通道注意力和尺度注意力的双解码器网络模型。首先,利用结合深监督策略的注意力引导解码器,获取心室区域的注意力图;然后,将产生的心室注意力通过跳跃连接返回到网络的多个层,调整编码器生成的特征权重,突出左右心室区域;最后,通过尺度注意力模块和通道注意力模块强化左右心室边缘特征。实验结果表明,本文所提方法在所采集的双侧心室分割数据集中,平均戴斯系数(DSC)达到90.63%,优于医学图像分割领域一些常规和最新方法,尤其在心室边缘处分割更清晰。本文的研究可为儿科超声心动图双侧心室分割以及后续先天性心脏病辅助诊断提供新的解决方案。

关键词：儿科超声心动图双侧心室分割注意力机制深监督多尺度

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Fontan术血流动力学非牛顿特性研究

医用生物力学 2021年第6期36卷 862-868页

作者：熊吉文罗苇如李德宝孙琦刘金龙上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心心胸外科上海200127 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心上海结构性心脏病虚拟现实工程技术研究中心上海200127 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心儿科转化医学研究所上海200127

目的分析计算模拟中血液非牛顿特性对Fontan术后血流动力学的影响。方法基于Fontan术后患者个体化三维血管模型,临床超声实测数据作为边界条件,分别选取常用的牛顿流体模型、非牛顿流体模型中的Casson模型与Carreau模型进行血流动力学模... 详细信息

目的分析计算模拟中血液非牛顿特性对Fontan术后血流动力学的影响。方法基于Fontan术后患者个体化三维血管模型,临床超声实测数据作为边界条件,分别选取常用的牛顿流体模型、非牛顿流体模型中的Casson模型与Carreau模型进行血流动力学模拟,计算血流分配比、能量损失、壁面切应力、非牛顿重要性系数等血流动力学参数,比较不同流体模型之间血流动力学参数差异。结果流体模型对血流分配比影响小,非牛顿流体模型的能量损失较牛顿流体模型高,其中Casson模型最高。在下腔静脉中有明显回流、血流扰乱区域,并伴有低壁面切应力分布。在低流速时,牛顿流体模型下腔静脉血流扰乱更明显。非牛顿重要性系数显示在下腔静脉的非牛顿特性显著。结论非牛顿特性在下腔静脉的低速回流区域影响显著,模拟患者个体化的Fontan血流动力学时应考虑血液的非牛顿特性。

关键词： Fontan术非牛顿流体计算流体动力学血流动力学

先天性心脏病患儿心脏矫正术后心肺运动功能评估的初步实践

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中华心血管病杂志 2022年第5期50卷 471-479页

作者：蔡小满徐卓明徐毅超陈琳张浩上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心国家儿童医学中心心胸外科上海200127

目的初步评估先天性心脏病(CHD)患儿在心脏矫正术后的心肺运动功能现状。方法本研究为回顾性研究。入选2021年3月1日至6月30日在上海儿童医学中心接受心肺运动试验(CPET)评估的心脏矫正术后患儿136例。根据手术方式将纳入患儿分为双心... 详细信息

目的初步评估先天性心脏病(CHD)患儿在心脏矫正术后的心肺运动功能现状。方法本研究为回顾性研究。入选2021年3月1日至6月30日在上海儿童医学中心接受心肺运动试验(CPET)评估的心脏矫正术后患儿136例。根据手术方式将纳入患儿分为双心室矫正组(75例)和单心室矫正组(61例)。根据病种复杂程度,将双心室矫正组进一步分为两个亚组:简单CHD亚组(35例)和复杂CHD亚组(40例)。收集纳入患儿的CPET参数,包括最大摄氧量(VO_(2) max)、最大单位体重摄氧量(VO_(2)/kg max)、无氧阈(AT)时单位体重摄氧量(VO2/kg@AT)、最大氧脉搏(O2/HR max)、心率储备(HRR)、最大呼吸末二氧化碳分压(PetCO_(2) max)、变时性指数(CI)、运动峰值后1 min心率恢复(HRR at 1 min)、二氧化碳通气当量斜率(VE/VCO_(2) slope)、单位体重氧摄取效率斜率(OUES/kg)及运动振荡通气(EOV)等。比较不同矫正术式患者的CPET参数,在双心室矫正组中进行亚组分析,比较简单CHD亚组和复杂CHD亚组患者的CPET参数;并将双心室矫正组患者的CPET参数与正常参考值进行比较。采用直线相关分析对CPET参数间相互关系进行识别。结果本研究共纳入136例CHD术后患儿,年龄(9.4±3.1)岁(范围6.2~16.0岁),男性84例(61.8%)。所有患儿均安全完成CPET检查,无严重循环异常。与单心室矫正组比较,双心室矫正组患儿的VO_(2)/kg max[(32.6±6.9)ml·kg^(-1)·min^(-1)比(23.5±5.9)ml·kg^(-1)·min^(-1),P<0.001],O2/HR max[(7.24±2.93)ml/次比(6.35±2.17)ml/次,P=0.030],HRR at 1 min[(32.5±13.9)次/min比(26.3±12.5)次/min,P=0.036],OUES/kg(36.9±8.8比29.7±11.8,P=0.001)更高,VE/VCO_(2) slope(29.1±5.20比35.1±8.0,P<0.001),EOV发生率[32.0%(24/75)比57.4%(31/61),P=0.027]更低。亚组分析结果显示,与简单CHD亚组比较,复杂CHD亚组的VE/VCO_(2) slope、EOV发生率更高,VO_(2)/kg max、O_(2)/HR max、HRR at 1 min、OUES/kg更低(P均<0.05)。双心室矫正术后患者运动心肺功能参数较正常参考值差。线性相关分析结果显示,VO_(2)/kg@AT和VO_(2)/kg max(r=0.86,P<0.001)、VO_(2)/kg max和OUES/kg(r=0.63,P<0.001)、HRR和CI(r=0.91,P<0.001)、VE/VCO_(2) slope和PetCO_(2) max呈强相关(r=1.00,P<0.001)。结论单心室矫正术后患儿的运动心肺功能弱于双心室矫正术后者,双心室矫正术后患儿的运动耐量低于正常儿童。双心室矫正术后患儿中,复杂CHD患儿的运动耐量低于简单CHD患儿。CHD术后患儿接受CPET评估具有积极的现实意义。

关键词：心脏缺损,先天性心肺运动试验运动耐量儿童

卵圆孔未闭行封堵术患者偏头痛体验的质性研究

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复旦学报（医学版） 2024年第3期51卷 331-337页

作者：陈瑜田晓夏朱丽复旦大学护理学院上海200032 复旦大学附属中山医院心脏介入中心上海200032 国家介入医学研究中心上海200032

目的探求卵圆孔未闭行封堵术患者的偏头痛体验,为缓解患者偏头痛,提高生活质量制定针对性干预措施。方法采用质性研究法,对2022年10月—2023年4月于复旦大学附属中山医院心内科就诊的11名卵圆孔未闭合并偏头痛行封堵术患者进行一对一、... 详细信息

目的探求卵圆孔未闭行封堵术患者的偏头痛体验,为缓解患者偏头痛,提高生活质量制定针对性干预措施。方法采用质性研究法,对2022年10月—2023年4月于复旦大学附属中山医院心内科就诊的11名卵圆孔未闭合并偏头痛行封堵术患者进行一对一、半结构式深入访谈,采用传统内容分析法分析资料。结果卵圆孔未闭行封堵术患者偏头痛体验可归为5大主题:偏头痛发作情形各异;偏头痛带来严重身心影响;不断尝试缓解偏头痛的方式;对封堵术抱有期望;渴望专业支持。结论卵圆孔未闭行封堵术患者偏头痛病程较长,发作情形各异,应对效果不理想,对身心造成较大影响。医院可尝试开设疼痛多学科门诊,医护人员应为患者提供专业而个性化的疼痛管理,重视偏头痛的伴随症状和由此带来的不良情绪,并提高患者对偏头痛的认识和自身管理水平。

关键词：卵圆孔未闭封堵术偏头痛质性研究

自体线粒体移植在缺血再灌注心肌保护中的作用及机制研究进展

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中华胸心血管外科杂志 2021年第10期37卷 631-634页

作者：李聪潘燕军祝忠群上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心心胸外科 200127

心脏外科手术术中心肌缺血再灌注(ischemia and reperfusion,I/R)导致线粒体损伤,继而引起心肌细胞能量代谢改变、稳态破坏、活性氧产生和DNA损伤,激活心肌细胞凋亡和坏死信号,最终导致心肌功能障碍或心力衰竭。与以往I/R治疗靶点集中... 详细信息

心脏外科手术术中心肌缺血再灌注(ischemia and reperfusion,I/R)导致线粒体损伤,继而引起心肌细胞能量代谢改变、稳态破坏、活性氧产生和DNA损伤,激活心肌细胞凋亡和坏死信号,最终导致心肌功能障碍或心力衰竭。与以往I/R治疗靶点集中于某条通路或某个介质不同,自体线粒体移植(autologous mitochondria transplantation,AMT)将自身健康部位或器官组织的有呼吸活性的线粒体移植到I/R组织中,替代或修复已受损的线粒体,帮助组织和细胞功能恢复。近年来AMT在心肌I/R防治中取得了显著效果,本文就AMT在I/R心肌保护中的作用及机制进行综述。

关键词：心脏外科手术线粒体移植心肌功能障碍线粒体损伤心肌缺血再灌注作用及机制 ischemia 心肌细胞

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Web模式的医学断层图像三维重建

软件学报 2001年第11期12卷 1727-1731页

作者：宋志坚李文生左焕琛复旦大学数字医学研究中心上海200032

实现了基于 Web的医学图像三维重建及显示 .用超高速 CT扫描获得人体器官的二维图像 ,基于 JavaApplet与 Java Application编程 ,采用体绘制法完成二维图像的三维重建与显示 .重建实现了在 Internet上以Web模式跨平台运行 .重建的三维... 详细信息

实现了基于 Web的医学图像三维重建及显示 .用超高速 CT扫描获得人体器官的二维图像 ,基于 JavaApplet与 Java Application编程 ,采用体绘制法完成二维图像的三维重建与显示 .重建实现了在 Internet上以Web模式跨平台运行 .重建的三维图像能够清晰地显示人体器官的解剖结构 ,尤其是心脏的整体形态及冠状动脉的走向 .用 Java Applet与 Java Application实现基于 Web的医学图像三维重建是可行的 ,并对三维图像的临床应用起到了推动作用 .通过三维重建显示人体器官的立体形态 ,尤其是冠状动脉的解剖结构。

关键词：计算机网络三维重建医学断层图像 CT Web Internet

新生儿先天性心脏病术后血液动力学的临床研究

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中华儿科杂志 2009年第9期47卷 662-666页

作者：仇黎生刘锦纷朱丽敏徐卓明上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心心胸外科 200127

目的通过测定心指数（CI）、血清乳酸浓度（Lac）、混合静脉血氧饱和度（SvO2）等指标，评估新生儿在经过体外循环术后的早期血液动力学状况。方法2007年1月至11月，80例患儿作心脏术后48h的血液动力学评估，包括新生儿组47例，年龄3～... 详细信息

目的通过测定心指数（CI）、血清乳酸浓度（Lac）、混合静脉血氧饱和度（SvO2）等指标，评估新生儿在经过体外循环术后的早期血液动力学状况。方法2007年1月至11月，80例患儿作心脏术后48h的血液动力学评估，包括新生儿组47例，年龄3～29d，体重2．6～4．2kg；婴儿组33例，年龄30～180d，体重3．1—6kg。并初步讨论新生儿心脏术后较高死亡率原因。结果术后存活患儿两组比较中，新生儿组CI值[（2．01±0．35）L／（min·m2）]〈婴儿组[（2．26±0．39）L／（min·m2）]，术后2、6h两组CI均值差异有统计学意义（P〈0．05）；新生儿组脉压〈婴儿组，CI与新生儿组脉压的相关性有统计学意义；心率155次／min是心输出量的适宜心率；新生儿组血清Lac〉婴儿组，术后12h两组差异有统计学意义；新生儿存活患儿的术后SvO2均〉60％，SvO2两组间均值差异无统计学意义；CI与SvO2相关性有统计学意义（P〈0．05），与血清Lac相关性无统计学意义。新生儿4例死亡（死亡率8．5％），与术前心跳骤停，严重酸中毒，冠状动脉畸形，体外循环时间过长有关，术后6～12h血清Lac值〉10mmol／L，Sv02〈50％；婴儿组1例死亡（死亡率3．0％），与手术方法增加了心脏前后负荷有关。结论新生儿心脏术后的心输出量能满足全身脏器的氧需，血清Lac水平和变化趋势可以评估疗效和预后，SvO2能及时反映心输出量对组织器官的供氧状况。新生儿心脏术后的较高死亡率可能同本身病种的复杂性、危重性有关。

关键词：新生儿心脏手术心指数血清乳酸混合静脉血氧饱和度

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法洛四联症发病机制研究进展

中华胸心血管外科杂志 2013年第5期29卷 282-285页

作者：夏宇刘锦纷上海交通大学附属上海儿童医学中心心胸外科上海200127

圆锥动脉干畸形（conotruncal defects，CTD）是常见的先天性心脏病（congenital heart disease，CHD）。在胚胎心脏发育的过程中，动脉圆锥与动脉干发生和发育异常，引起不同种类的出生后心脏流出道（outflow tract，OFT）和（或）大... 详细信息

圆锥动脉干畸形（conotruncal defects，CTD）是常见的先天性心脏病（congenital heart disease，CHD）。在胚胎心脏发育的过程中，动脉圆锥与动脉干发生和发育异常，引起不同种类的出生后心脏流出道（outflow tract，OFT）和（或）大动脉近端畸形。法洛四联症（tetralogy of Fallot，TOF）是最常见的CTD，

关键词：法洛四联症发病机制圆锥动脉干畸形先天性心脏病心脏流出道心脏发育发育异常动脉圆锥