动脉粥样硬化斑块三维应变与易损性关系的研究

易损斑块是急性心脑血管事件的主要病因，早期识别与积极干预可大幅降低急性事件发生，其检测技术和方法已成为近年来临床心脏病学的研究热点。本课题首先以血管仿体和动物离体血管实验验证速度向量成像软件在血管弹性成像领域的可行性和准确性；然后利用易损斑块动物模型，根据原始的超声数据，全面测量稳定、易损及破裂等不同斑块应变径向、周向、纵向三个方向的分量，明确斑块应变的时间及空间分布特点；根据各种组织的含量和弹性显像技术获得的斑块纤维帽和肩部等部位的弹性数据，寻找动脉粥样硬化斑块失稳破裂部位与局部应变时空分布状态关系，阐明斑块破裂的生物力学机制；对影像学、血液和病理学等指标进行多因素Logistic回归分析，并将应变与组织的各种成分含量相关联，探寻预测斑块不稳定的新的指标。内容涉及医学和血管弹性力学前沿问题，适用于无创性高性价比全身AS病变易损性评价，具有重要理论意义、广阔临床应用前景和重大社会经济效益。

近年研究证明，动脉粥样硬化（Atherosclerosis，AS）斑块破裂是急性心血管事件的主要病因。斑块的易损性是决定斑块破裂的内在因素，通过对AS斑块应变分布规律的研究有可能检出不稳定斑块、揭示斑块易损的机制并预测斑块发生破裂的条件和部位。速度向量成像（VVI）技术是一种基于多种追踪技术的灰阶成像，可用来测量组织的三维应变。尽管VVI技术已成功的应用于心肌应变的研究中，该技术是否可用于研究动脉粥样硬化斑块应变尚不明确。.本项目首先利用血管仿体和动物离体血管实验验证VVI软件系统的可行性和准确性。其次我们利用超声引导斑块内注射技术经血管外膜在兔腹主动脉AS斑块局部注射Ad5-CMV.p53，药物诱发斑块破裂率达75%，成功建立易损斑块的动物模型；该模型靶向性高，可准确控制转染剂量，转染效率高，斑块破裂率高，而致死率低。利用该动物模型，我们进行了全部动物的血液生化、炎症因子、体表超声检查、IVUS检查，并完成病理学、免疫组织化学、超微结构、分子生物学检查和超声影像学分析等工作。.研究结果发现速度向量成像是一种新的可用于血管弹性无创性检测的技术；在斑块由稳定到易损的过程中，血管的三维应变表现出不同的特点，即：周向应变和轴向应变峰值增大，而纵向应变峰值减少；周向应变峰值和轴向应变峰值可做为新的预测斑块破裂的指标，其预测斑块破裂的敏感性分别为88.6%和88.0%，特异性分别为92.0%和88.6%。研究还发现斑块内由炎症细胞、炎性因子及胶原合成和降解所构成的炎症-胶原代谢调节网络失衡使纤维帽变薄，脂质核心增大，这可使局部剪切力增加，环管周应力转移到斑块的肩部。应变是血管壁局部的形变能力，可同时反映斑块所承受的应力和斑块本身的弹性特征；当纤维帽承受的外部应力超过其抗张能力时斑块发生破裂。反映斑块组织形变指标RSp和CSp与斑块内炎症-胶原代谢调节网络巨噬细胞、平滑肌细胞和胶原含量密切相关，提示RSp和CSp可反应斑块易损性，是炎症-胶原代谢调节网络的外在表现形式。.本项目研究内容涉及了医学和血管弹性力学前沿问题，适用于无创性高性价比全身AS病变易损性评价，具有重要理论意义、广阔临床应用前景和重大社会经济效益。