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【2021 SSO】应用计算流体力学优化HIPEC给药技术

2021年03月24日

编译：阳光彩虹跳跳糖

来源：肿瘤外科资讯

2021年3月18日~19日，由美国肿瘤外科学会（SSO）主办的2021 SSO年会以虚拟线上会议的形式召开。来自世界各地的肿瘤外科专家针对乳腺癌、结直肠癌、黑色素瘤、腹部恶性肿瘤等众多肿瘤领域的外科学术进展与临床经验进行了汇报与分享。本期内容将带来入选口头报告（Oral Presentation）专场的一项关于应用计算流体力学优化HIPEC给药技术的研究（摘要号72）。

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研究背景

HIPEC是一种成熟的技术，在某些组织上具有特殊的效果。然而，在某些组织，如大肠腺癌的效果则一直是变化的。流体分布和流量可能因技术而异。HIPEC过程中腹腔内的流体物理尚不清楚，但可能影响到HIPEC药物的药代动力学和疗效。我们的目的是使用计算流体动力学（CFD）模型来模拟HIPEC，以优化药物释放。

研究方法

利用计算机辅助设计（CAD）软件建立腹腔模型，来模拟器官包括肝脏、胃、横结肠、小肠和肠系膜。器官弹性和浮力的模拟准确地代表了相关的治疗空间。测试的HIPEC循环参数包括导管位置、方向、数量和流速（静态和可变）。研究终点包括确定腔内混合停滞区域和传热不良区域，以及开发标准化技术，以达到组织暴露的最佳同质性。

研究结果

在建立模型后，CFD实验显示在肠系膜下、小网膜囊和膈下空间的流体混合存在显著的不均匀性。肝脏上方流入的位置对小网膜囊的流速有不利影响（<0.06~0.17cm/s）。下腹部入流（0.17～0.33cm/s）使流速提高99.4%，流量增加140.0%，膈下间隙最大流量无明显下降。流量直接随温度变化和模型内的混合程度而变化。（图1）

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图1 CFD建模下的药物流体分布和流量

研究结论

CFD提供了了解HIPEC技术和物理特性的独特能力。我们通过简单地操作HIPEC回路、导管排列和血流参数来证明组织表面暴露的可变性。这些数据将用于完善模型，并通过进一步测试，为最佳循环参数提供客观的理论依据，并将药代动力学对未来临床试验的影响降至最低。

参考文献

T.J. Mouw, H. Frieboes, J.W. Sebree, et al. Is Using Computational Flow Dynamics to Optimize Drug Delivery Technique in HIPEC. 2021 SSO, Oral 72.

责任编辑：Edita
排版编辑：Edita

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