计算机模型解决心脏动脉阻塞问题

一种新的计算机模型有望显著改善堵塞的心脏动脉疏通并用金属支架撑开后的治疗效果。

像这样用血管成形术和支架置入术治疗心脏病的过程，即经皮冠状动脉介入治疗，已经彻底改变了心脏病的治疗;病人现在很少需要进行危险的心脏动脉旁路手术。

取而代之的是，将导管通过患者腿部的动脉插入冠状动脉，并用染料来识别阻塞。然后，通过在血管内短暂充气气球重新打开动脉的狭窄部分，然后放置类似于微型笼子的金属支架，以确保动脉保持通畅。

但是当医生们第一次开始这样做的时候，他们发现新的细胞会在支架周围生长，随后再次阻塞支架。这个问题是通过使用浸渍了药物的支架(所谓的DES -药物洗脱支架)来阻止细胞生长来解决的。但不幸的是，尽管这些支架非常有效，但在某些情况下，这些支架会引发一些患者的血栓和心脏病发作。

现在，哈佛大学的一个研究小组已经找到了预防这个问题的原因和方法。

Vijaya Kolachalama和他的同事们在PLoS one上发表了一篇文章，他们设计了一种计算机算法，可以预测血液在支架下游的行为，并解释了为什么在某些情况下，患者会反复出现问题。该模型显示，当支架被插入靠近血管分支点的动脉部分时，血流的变化会导致药物在血管壁的某些点积聚，从而引发损伤。

根据该研究的合著者Elazer Edelman的说法，“通过观察不同环境下的动脉分布模式，我们了解到从支架释放的药物并不能均匀地到达血管的所有区域，这种不均匀性取决于支架在动脉中的位置以及进入血管的血流。”这将使医生在未来更容易地定位更安全的支架，并可能帮助设计师开发能够避免这些问题的新型支架。它也可能预示着个性化支架的未来到来，定制支架可以满足患者血管系统的特定需求。