三維血流流場(chǎng)成像與斑塊破裂的力學(xué)機(jī)制2011年度報(bào)告

蔣凡 張梅 張鵬飛 鄭海榮 錢明

摘要：本年度預(yù)期研究目標(biāo)包括構(gòu)建siRNA，培養(yǎng)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞，完成各分組，給予不同的剪切力觀察不同的剪切力觀察信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路膜整合素→MAPKs→核轉(zhuǎn)錄因子→MMP和P4Hα1及底物的關(guān)系。同時(shí)觀察炎性因子的改變；建立動(dòng)脈粥樣硬化小型豬模型，獲取斑塊的OCT或光聲圖像，進(jìn)行圖像和回波波譜分析，對(duì)比組織學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立彈性數(shù)據(jù)和斑塊組織成分間的映射關(guān)系； 結(jié)合真實(shí)血管三維重建構(gòu)型，利用Comsol Multiphysics 有限元軟件建立仿真模擬系統(tǒng)。建立兔動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)物模型，定期檢測(cè)獲取不同階段的相關(guān)數(shù)據(jù)。主要研究發(fā)現(xiàn)包括（1）證實(shí)斑塊部位不同的機(jī)械應(yīng)力特征與不同的病理學(xué)變化具有顯著相關(guān)性；（2）首次提出了細(xì)胞內(nèi)NADPH 氧化酶介導(dǎo)的氧化還原信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制可能是細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)體系中一個(gè)固有的組成部分；（3）嘗試?yán)蔑@微超聲粒子圖像測(cè)速技術(shù)（Micro Ultrasonic Particle Image Velocimetry）獲得血管內(nèi)血流場(chǎng)速度矢量分布.

關(guān)鍵詞：三維血流流場(chǎng)；成像；斑塊破裂；機(jī)制

Abstract：This year we aims to construct siRNA， culture HUVEC cells and test the effects of shear stress on signaling pathways including integrin-->MAPKs-->transcription factors-->MMP and P4Hα1 expression， and observe the changes in inflammatory responses； Obtain OCT or optical-sonic images and perform image or echo spectrum analysis， and compare the results with real histology images； clarify the relationships between plaque elasticity data and the biological components in the plaques； Using Comsol Multiphysics software to create hemodynamic simulation platform， and test the correlations in rabbit models of atherosclerosis. Our major findings include： （1） we have shown that mechanic properties of atherosclerotic plaque are correlated with histology characteristics； （2） we propose NADPH oxidase-dependent redox signaling may be a critical component in cellular stress response； （3） we attempted to use Micro Ultrasonic Particle Image Velocimetry technique to demonstrate the distribution of blood flow hemodynamic parameters.

Keywords：3D hemodynamics； imaging； atherosclerotic plaque rupture； mechanisms

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