高原脑水肿的大脑毛细血管床动力学性能特征研究

High altitude cerebral edema (HACE) is the secondary syndrome of the acute mountain sickness (AMS). However, due to the obvious susceptibility, the method for discriminating HACE is lacked. The HACE diagnosis method currently used in clinic is also limited by low efficiency, insufficient repeatability and objectivity. According to the latest leading pathology and physiology theories, the HACE is a kind of vascular edema resulted from the change of the cerebral capillary vessel structure and function, which cause the blood-brain barrier impairment, and could impact on the HACE occurrence, development and recovery. In present project, the detection and evaluation methods for dynamic performances of cerebral capillary bed, including the non-stationary dynamic-cerebral-autoregulation, cerebral capillary elasticity and resistance will be studied. Considering the travelers entering into the area with 4000m altitude as the research objects, and by comparing the detected dynamic performances of cerebral capillary beds between HACE groups and healthy groups, the abrupt change characteristics will be explored, and then the sensitive characteristic parameters will be discriminated. Finally, the approach for the auto-classifying the selected characteristic parameters will be studied and non-invasive portable diagnosis and monitoring system will be developed. The project aims at providing evidences and methods for HACE discrimination, diagnosis, prevention and therapy.

高原脑水肿（HACE）是急性高原病（AMS）的继发脑部综合症，具有明显的易感倾向，但目前临床上缺乏对这类疾病高危人群的筛选方法，现有的诊断方法也存在着工作量大、重复性差、准确性因人而异的缺点，难以实现病情的连续监测。最新的病理生理先导理论认为HACE是一种血管性水肿，与大脑毛细血管结构改变导致血脑屏障受损有关。大脑毛细血管床动力学性能反映了大脑微动脉阻力血管，特别是管壁平滑肌的结构和功能，与HACE发生、发展和转归的关系更密切。本项目拟研究非平稳动态脑血流自动调节功能、毛细血管弹性及血管阻力等大脑毛细血管床动力学性能的检测评价方法，以进入4000米高海拔地区的平原旅游者为研究对象，通过对HACE患者和健康人群的对比分析，探索HACE患者大脑毛细血管床动力学性能突变的特征，筛选出高敏感性的特征参数；研究特征分类，建立完善无损便携诊断监测系统。为HACE易感筛选、临床诊断和治疗提供依据和手段。

高原脑水肿（HACE）是急性高原病（AMS）的继发脑部综合症，具有明显的易感倾向，但临床上缺乏对这类疾病高危人群的筛选方法。最新理论认为HACE与大脑毛细血管结构改变导致血脑屏障受损有关。大脑毛细血管床动力学性能反映了大脑微动脉阻力血管，与HACE发生、发展和转归的关系密切。本项目研究了非平稳动态脑血流自动调节功能、毛细血管弹性及血管阻力等大脑毛细血管床动力学性能的检测评价方法。探索HACE患者大脑毛细血管床动力学性能突变的特征和参数。预期在国内外核心刊物上发表高质量的10篇期刊论文和3-4篇会议论文；获2项发明专利，2项软件著作权；培养8-10名硕士研究生，1-2名博士研究生。.项目首先总结了目前国内外对AMS及HACE的生理病理、易感性及诊断方法的最新研究成果，构建了以便携PC超声经颅多普勒血流分析仪为核心的信号检测、样本管理的研究平台；提出了基于多维经验模态分解（MEMD）的颈动脉超声多普勒信号管壁杂波抑制方法；研究了基于组织散射点分布的形状和密度参数与超声回声斑点分布的变化规律，提出颈动脉三层膜血管壁三维静态模型；提出了颅内压检测及大脑毛细血管床弹性阻力特征提取方法，筛选出高敏感性的参数用于临床分级诊断试验,准确率提高到90%，建立了无损便携诊断监测系统。研究结果有助于提高对脑血管病、AMS及HACE的认识，开发对这类疾病高危人群的筛选方法及对病情早期诊断、发展及治疗效果监测的有效、客观手段；为相关疾病高危人群风险预测和防治提供理论依据及实用的检测方法。.发表期刊论文17篇，其中SCI检索4篇(通讯作者)，EI检索7篇(通讯作者)，中文核心期刊3篇(通讯作者)，会议论文7篇（EI/ISTP检索，通讯作者）；主要成果发表在 “BioMed Research International”，“Bio-Medical Materials and Engineering”、“Biomedical Signal Processing & Control”“电子学报”、“声学学报”、“电子信息学报”、“系统仿真学报”等国内外核心刊物上；申报发明专利8项，获3项授权，2项软件著作权；培养毕业博士生1人，硕士生13人。达到了预期的目标，完成或超额完成各项指标。