大動脈上の担保による双方向グレン循環の数学的モデルの検証とQP/QS計算の影響

目的：大動脈肺副側（APC）の流れを取り入れた双方向グレン（BDG）シャント循環の酸素送達動態の数学的モデルが作成されました。このモデルを使用して、酸素送達を特徴付け、モデル化されたデータを心磁気共鳴イメージング（MRI）とカテーテルゼットを使用して取得した実際の患者データと比較しました。さらに、APC流量の存在下での肺血流の心臓MRIおよびカテーテル測定評価を比較しました。 設計：心臓MRIおよびカテーテルゼットを受けた患者の数学モデルと遡及的データ分析。数学モデルは、肺へのAPCの流れが再循環された肺静脈血流であり、全身性酸素送達に寄与しないという概念に基づいています。 設定：シングルセンター、大学教育病院。 参加者：この研究には、心臓MRIおよび心臓カテーテルゼットを受けているBDGシャントの98人の患者が含まれていました。 測定と主な結果：APC流量がない場合、心臓MRIで得られたものと密接に一致する心臓カテーテル測定データを使用して計算された肺血流（QP/QS）。APCフローの存在下では、心臓MRIで得られた心臓カテーテル測定データを使用して計算されたQP/QS。可変APCフローを組み込んだBDGシャント酸素送達の数学モデルが作成されました。このモデルは、患者の心臓カテーテル測定時に得られた動脈血酸素、優れた静脈酸素飽和、および酸素送達の実際の患者データの合理的な予測を提供しました。 結論：可変APCフローを組み込んだBDGシャントの酸素送達速度は、数学的にモデル化できます。モデル出力は、心臓カテーテル測定研究所のAPC流量のコイル塞栓術後の血液酸素飽和度を予測するために使用できます。

OBJECTIVES: A mathematical model of the oxygen delivery kinetics of the bidirectional Glenn (BDG) shunt circulation incorporating aortopulmonary collateral (APC) flow was created. The model was used to characterize oxygen delivery and compare modeled data to actual patient data obtained using cardiac magnetic resonance imaging (MRI) and catheterization. In addition, cardiac MRI and catheterization assessment of pulmonary blood flow in the presence of APC flow were compared. DESIGN: Mathematical model and retrospective data analysis of patients who underwent cardiac MRI and catheterization. The mathematical model is based on the concept that APC flow to the lungs is recirculated pulmonary venous blood flow, which does not contribute to systemic oxygen delivery. SETTING: Single-center, university teaching hospital. PARTICIPANTS: The study included 98 patients with BDG shunt undergoing cardiac MRI and cardiac catheterization. MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: In the absence of APC flow, the pulmonary blood flow to systemic blood flow ratio (Qp/Qs) calculated using cardiac catheterization data closely matched that obtained with cardiac MRI. In the presence of APC flow, Qp/Qs calculated using cardiac catheterization data systematically underestimated values obtained with cardiac MRI. A mathematical model of BDG shunt oxygen delivery incorporating variable APC flow was created. The model provided reasonable prediction of actual patient data for arterial blood oxygen, superior vena cava oxygen saturation, and oxygen delivery obtained at the time of cardiac catheterization in patients. CONCLUSION: The oxygen delivery kinetics of a BDG shunt incorporating variable APC flow can be modeled mathematically. Model output can be used to predict blood oxygen saturation after coil embolization of APC flow in the cardiac catheterization laboratory.