当前位置: 升主动脉扩张专科治疗医院 >> 升主动脉扩张预防 >> FCVMAAA发生的局部血流动力学力学
腹主动脉瘤(AAA)的发生伴随局部血流动力学、组织结构及基因表达等一系列的变化。RAW指数的提出,指出了生物力学变化与主动脉退化之间的关系,并揭示了其微观结构和基因表达的变化,有助于评估个体动脉瘤生长和破裂的风险,可更好的评估高风险患者,改善该疾病的管理和患者的预后。
——摘自文章章节
背景和目的
目前,评估腹主动脉瘤(AAA)破裂风险的方法主要是依赖于CT或超声测量血管的最大径或动脉瘤扩张速率,这种方法忽略了个体的异质性,导致风险评估存在差异。因此,一个精确可靠的AAA破裂风险预测系统是至关重要的。动脉瘤发生发展是多因素参与的过程,血流动力学因素参与信号通路和机械敏感受体的激活,介导主动脉壁病理性重塑和退化。随着AAA的进展,主动脉壁发生进行性异质重塑,这将导致局部组织结构改变和生物力学的改变。既往的研究表明,主动脉扩张和破裂与局部的低壁面剪切力(WSS)及血栓厚度(ILT)有关。主动脉壁的形变能力可能与它的强度有关,应变高的区域可能代表局部组织结构减弱。在基因组学分析方面,既往研究发现动脉瘤中负责细胞外基质(ECM)降解途径的基因表达增加,但这些研究都忽略了动脉瘤组织的异质性,因此并没有发现与AAA进展相关的基因表达变化的有力证据。为了更好的研究分析AAA疾病进展的局部变化,来自加拿大的研究者提出了一个新概念即,RAW指数(RegionalAorticWeakness),用以评估AAA生物力学变化、转录组学、及组织结构与局部退化之间的关系。
研究方法
采集个体CTA资料,采用SimplewareScanIP软件将资料进行后处理,局部分区标记,(Fig2.)。研究分析体内RAW指数、ILT厚度、血流动力学变化、局部应变分析;在获取组织样本后,进行主动脉壁退化分析、机械力学测试、免疫组织化学分析、RNA表达分析等。研究结果
年至年,共收集了23例AAA患者资料,一例患者因图像质量问题,故排除。研究共22(N=22)例患者,平均年龄69±7岁,最大直径53.4±9.0mm。其中采用10例采用开放手术,12例采用腔内隔绝术。研究显示,在力学强度较低(P=0.)及弹性蛋白含量较低(P=0.)的患者中,其RAW质数显著升高。高RAW指数通畅伴随着大量的基因差异性表达。高RAW显示,弹性蛋白的基因表达减少,与细胞活动、细胞骨架重组和血管生成的通路下调。其结果参见下图:图1.采用SimplewareScanIP软件,将图像进行后处理,对局部进行分区标记;透明色代表动脉瘤外壁,紫色表示动脉瘤腔;LP,左后角度;RA,右前角度。
图2.显微镜下观察弹性蛋白含量(绿色),对弹性蛋白含量进行评分;
图3.局部表面TAWSS、ILT厚度、最大张力分布分析图(A);平均局部表面TAWSS、ILT厚度、最大张力分布分析图(B)。
图4.个体RAW局部分布。对采集的两个标本进行观察:LA2区(RAW=5.56,弹性蛋白丰度评分为1,单轴拉伸试验的极限拉伸强度UTS=0.21MPa)和RP4区(RAW=3.33,弹性蛋白丰度评分为4,单轴拉伸试验的极限拉伸强度UTS=0.86MPa)。共对73例主动脉标本进行分析;对97例标本进行单轴拉伸试验。
图5.RAW在AAA瘤壁分布图
图6.RAW中差异表达的基因及其所有组成指标的归纳概括。
图7.动脉瘤组织基因表达的层次,高表达为红色,低表达为蓝色。(A)ILT;(B)TAWSS;(C)Strain;(D)RAW;来自10个样本的分析。
研究结论
AAA的发生伴随局部血流动力学、组织结构及基因表达等一系列的变化。RAW指数的提出,指出了生物力学变化与主动脉退化之间的关系,并揭示了其微观结构和基因表达的变化,有助于评估个体动脉瘤生长和破裂的风险,可更好的评估高风险患者,改善该疾病的管理和患者的预后。
审校及组稿:南京大医院血管外科周敏教授
编译:医院心胸血管外科杨光敏
编辑:血管资讯Oliver
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