石油技术如何帮助心脏病患者?

冠状动脉血流受限可能导致心脏病发作。因此，为心脏提供氧气的动脉狭窄可能是致命的。今天，医生使用导管检查患者，以确定是否存在阻塞性冠状动脉疾病。新技术可以在不插入导管的情况下评估血管狭窄的严重程度。

“尽管血和油不同，而且血管与管道不同，有几种相似之处，“伊利斯（斯塔万格国际研究所）Jan Ludvig Vinningland（现在是2018年1月1日兼并于Merger之后的Norce）。

这意味着血液供应到心可以以与流过水库和管道流动的方式相同的方式计算。

“数学地，它非常相似 - 事实上或多或少相同”Aksel Huorth在Stavanger大学挪威国家IOR中心说。

与斯塔万格大学医院的医生一起，这两家物理学家正在将石油技术适应医学。

风险检查

冠状动脉动脉为心脏提供临界血液和氧气供应。如果一个或几个冠状动脉缩小，心脏可能无法获得足够的氧气。这些堵塞发展导致心脏病发作。

心脏病学家使用导管来调查狭窄的冠状动脉。导管插入动脉，通常在病人的手臂，并从那里直接到冠状动脉供应心脏。压力测量线末端的传感器记录过窄处的压力降。这表明了狭窄的严重程度。

“问题在于，基于导管的测量对患者来说可能既危险又痛苦。例如，导管可能会损伤动脉，”介入心脏病学家Nigussie Bogale在一次石油研究人员和医院医生的聚会上解释道。

从石油到血液

根据武宁兰和Hiorth的说法，人体可以与多孔岩石进行比较。

“以与油在包括间隙和毛孔组成的网络中传播的方式相同多孔岩石，血液通过我们身体的一个非常细微的静脉和动脉网络传播，“Hiorth解释道。

流体力学描述液体和气体的流动。通过应用流体动力学的基本定律，物理学家和其他研究人员能够模拟几种真实的情况。

例如，它可以用来模拟风车叶片周围的气流。或者水是如何绕着螺旋桨流动的。或者石油、天然气和水是如何流经油藏的。

UIS和IRIS的石油研究人员已经花了几十年的发展流程模型，现在这些都在血静脉上进行了测试。

图像显示动脉

当调整模型时，Hiorth和Vinningland从一个显示病人心脏和冠状动脉血管的CT扫描图像开始。通过从CT图像中尽可能准确地提取动脉的内部几何形状，得到血管的三维几何形状。该模型计算了血管中的流速和压力，并预测了血管变窄如何限制血液供应。结果是显示压力和速度的三维图像。

在项目开始时，西门子医疗保健为研究人员提供了必要的几何形状。在未来，研究人员计划在UIS和IRIS开发自己的方法。

目标是一种软件，可以仅使用非侵入性方法测定血管窄的严重程度。这将允许医生确定最佳治疗，例如，是否需要支架以扩大狭窄动脉。

未来更好的待遇

这种新方法在医生面临边缘病例时特别有用。在某些情况下，轻微的堵塞，患者可以有一个良好的生活，不需要药物治疗。在有疑问的情况下，该方法可以给我们有关压力和流量的信息。这使得人们更容易做出正确的决定。

Bogale认为，这种方法还没有完全开发出来，但对患者来说潜力巨大。

“如果我们成功地采用该方法，它可能会有预防效果。将来，我们可能能够快速检查人们并提供有关如何改变他们的饮食或生活方式的建议，或者给予他们预防性药物以避免心脏病发作“。

商业解决方案

Vinningland指出，狭窄严重程度的非侵入性表征是一个非常活跃的研究领域，并且全球研究人员正在开发类似的方法。例如，加利福尼亚州的Heartflow提供商业服务，医院可以上传CT-Images并获得计算的流量值。

Vinningland说:“然而，建立基于计算的健康研究的本地能力使我们能够将几十年来与石油相关的研究获得的知识与当地医院和患者密切合作，带到新的医疗保健领域。”

“该地区具有悠久的传统，在与行业合作，解决实际问题，为我们提供了优势在提供商业解决方案方面，”Hiorth补充说。

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