血液灌注式亚低温治疗人脑降温过程的数值研究

亚低温治疗作为一种常用的术中保护患者神经组织的手段,目前在临床上已经得到了一定的应用。对比传统的冷冻头盔和鼻咽冷却等手段,低温血液灌注被认为是一种很有前景的亚低温治疗方案,但该方案缺乏实验和理论验证其降温效果。该研究通过商用有限元仿真软件COMSOL将Pennes方程与简化的脑血管网络模型相结合,构建了全新的简化人脑模型;并进一步利用该模型模拟了脑部低温血液灌注的降温过程。仿真结果表明,当灌注的低温血液为33℃时,人脑可以在4 min左右进入亚低温状态。通过与头盔式降温相比,验证了血液灌注方案的可行性和高效性;通过与基于Pennes方程的计算结果相比,验证了所构建模型的合理性。该模型具有无创预测患者术中脑部温度变化的潜力,为血液温度等治疗参数的设定提供参考,从而有助于个性化实现更加安全有效的亚低温神经组织保护。