【摘要】：背景與目的： 動脈是由心室發(fā)出的血管,管壁較厚,彈性纖維較多,有較大的彈性,其內(nèi)膜由內(nèi)皮、內(nèi)皮下層和內(nèi)彈性膜組成。大動脈包括主動脈、無名動脈、頸總動脈、鎖骨下動脈等,其管壁有多層彈性膜和大量彈性纖維,平滑肌較少,所以被稱為彈性動脈。除大動脈外,其余凡在解剖學(xué)上有名稱的動脈大多屬中動脈。中動脈管壁的平滑肌相當(dāng)豐富,又名肌性動脈。 動脈重構(gòu)是在基因調(diào)控下,動脈管壁分子、細(xì)胞和間質(zhì)變化的過程,在臨床上表現(xiàn)為動脈形態(tài)和功能改變。血流動力學(xué)負(fù)荷、神經(jīng)內(nèi)分泌激活和其它多種因素都能影響這一過程。脂質(zhì)、血管平滑肌細(xì)胞、膠原等都參與這一過程,但主要參與者還是血管壁的各種細(xì)胞。動脈重構(gòu)包括動脈擴(kuò)張(正性重構(gòu))和動脈縮窄(負(fù)性重構(gòu))。 隨著我國生活水平的提高,人民群眾壽命的延長,以及飲食生活習(xí)慣的改變,動脈粥樣硬化發(fā)生的機(jī)率越來越高。而動脈粥樣硬化是影響動脈傳輸功能的最重要疾病之一,動脈管腔的狹窄或痙攣可以引起遠(yuǎn)端組織和器官的缺血或梗死。動脈粥樣硬化斑塊是血管病變的信號,它對動脈壁和管腔機(jī)械特性的影響及功能改變尤其值得我們?nèi)ヌ接�。由此可�?掌握動脈重構(gòu)的發(fā)生規(guī)律對于預(yù)防、及時干預(yù)和治療動脈粥樣硬化及其產(chǎn)生的多種并發(fā)疾病具有重要的意義。 長期以來,對于動脈重構(gòu),特別是動脈粥樣硬化,國內(nèi)外許多學(xué)者運(yùn)用多種方法進(jìn)行了大量的研究。目前,除了反映血管內(nèi)皮功能的生化指標(biāo)如：血管性血友病因子(vWF)、內(nèi)皮素(ET)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、可溶性細(xì)胞間粘附分子(Sicam-1)和E選擇素(E-selectin)等外,應(yīng)用于臨床的動脈功能檢測方法還包括有創(chuàng)性的動脈造影術(shù)、血管內(nèi)超聲和無創(chuàng)性的血管外超聲、脈沖波傳導(dǎo)速度(pulse wave velocity, PWV)、壓力反射波的收縮期增強(qiáng)指數(shù)(augmentation index, AI)、脈沖波舒張期分析和血壓測量時的袖帶內(nèi)壓力震蕩波分析等。但是,這些方法都存在一定的局限性,影響生化指標(biāo)的因素太多,限制了其在血管重構(gòu)方面的應(yīng)用；有創(chuàng)性的檢測方法具有一定的風(fēng)險性,且價格高昂；先前的無創(chuàng)性檢測方法已不能滿足臨床醫(yī)生對動脈疾病早期診斷、早期干預(yù)的需求,更不能對血管重構(gòu)過程進(jìn)行精確的檢測,這在一定程度上限制了對血管重構(gòu)過程研究的進(jìn)展。而速度向量成像技術(shù)為這一檢測提供了方便,彌補(bǔ)了其他檢測方法的不足。 速度向量成像技術(shù)(Velocity Vector Imaging，VVI)是由西門子公司研發(fā)的定量分析心肌運(yùn)動的功能軟件,它最初的功能是評價心臟的機(jī)械活動及運(yùn)動動力學(xué)的二維分析手段,其原理是應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)(speckle tracking)、空間相干技術(shù)及追蹤技術(shù)(pixel tracking),通過一種實(shí)時心肌運(yùn)動跟蹤運(yùn)算法,跟蹤每幀圖像上的像素點(diǎn),能在二維的高幀頻灰階圖像上得到其運(yùn)動速度和方向的變化曲線。研究對象的運(yùn)動用帶箭頭的直線來表示,直線的長度代表運(yùn)動速度的大小,箭頭的指向代表速度的方向。 VVI可對心臟各個節(jié)段、各個方向上的、以及整個心動周期中任意時刻的心肌運(yùn)動進(jìn)行定量分析；可提供有關(guān)心肌運(yùn)動的方向、速度、位移、應(yīng)變及應(yīng)變率、加速度、加速時間、達(dá)峰時間、心肌旋轉(zhuǎn)與解旋的速度、心臟扭轉(zhuǎn)等信息,以及心肌運(yùn)動的三維表達(dá)、整體及局部的容積及射血分?jǐn)?shù)(EF),并可用于同步化分析,因此可以全面評價心臟局部及整體的收縮及舒張功能。隨著VVI技術(shù)的進(jìn)步,它在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用范圍越來越廣,目前可適用于所有臨床應(yīng)用項(xiàng)目,包括成人、兒童、胎兒及實(shí)驗(yàn)動物的心臟和血管研究；適用于所有成像途徑,經(jīng)胸、經(jīng)食道及導(dǎo)管超聲獲取的圖像中均可應(yīng)用；對于心臟功能的評價適用于心臟任意腔室,任意M型取樣和任意的二維切面。 VVI技術(shù)較傳統(tǒng)超聲技術(shù)和多普勒技術(shù)更具優(yōu)越性： 1.不受角度影響。由于VVI技術(shù)利用追蹤技術(shù)研究圖像連續(xù)2幀間位置的變化,而不是建立在多普勒效應(yīng)的基礎(chǔ)上,故不受角度影響；而短軸切面多普勒組織成像和M-型超聲,只能檢測動脈前后壁的運(yùn)動,而對動脈側(cè)壁的運(yùn)動則無法檢測； 2.可以獲得室壁任意方向的運(yùn)動信息,不受成像切面限制； 3.可同時評價心內(nèi)膜和心外膜的運(yùn)動； 4.VVI根據(jù)描記點(diǎn)跟蹤頸總動脈內(nèi)膜,自動確定向心運(yùn)動的中心,不受動脈搏動引發(fā)的擺動影響,提高了檢測的可重復(fù)性。 本研究運(yùn)用速度向量成像技術(shù)對不同性別受檢者頸總動脈、胭動脈、肱動脈隨著年齡變化而發(fā)生的動脈重構(gòu)進(jìn)行檢測,對比研究青年人和老年人動脈宏觀及微觀生物結(jié)構(gòu)力學(xué)的改變,評估其血管彈性的變化；初步研究應(yīng)用速度向量成像技術(shù)評價頸總動脈粥樣硬化斑塊結(jié)構(gòu)力學(xué)的變化。 第一部分應(yīng)用速度向量成像技術(shù)檢測人體頸總動脈、胭動脈、肱動脈隨年齡增長發(fā)生的動脈重構(gòu)及彈性變化 目的：運(yùn)用VVI分析人體頸總動脈、胭動脈、肱動脈隨年齡增長發(fā)生的動脈重構(gòu)及彈性變化。方法：選擇2007年6月至2010年6月在我院健康體檢中心查體的人群156例,分為健康青年人組76例(25.1±2.7歲,36男性40女性),健康老年人組80例(65.8±3.9歲,40男性40女性)。均無高膽固醇血癥、高血壓、胰島素抵抗或糖尿病病史,老年人組中女性均為絕經(jīng)后婦女(未進(jìn)行激素替代療法)。所有的研究對象被要求禁食8小時、不接觸咖啡因和酒精8小時。應(yīng)用速度向量成像技術(shù)對人體右側(cè)頸總動脈、胭動脈、肱動脈進(jìn)行檢測,獲取各動脈的應(yīng)變、應(yīng)變率等參數(shù),同時分析各動脈內(nèi)中膜厚度、內(nèi)徑、內(nèi)中膜厚度／內(nèi)徑比值,剖析健康人年齡及性別因素引起的動脈重構(gòu)特點(diǎn)。結(jié)果：無論是頸總動脈、胭動脈還是肱動脈,隨著年齡的增長,動脈內(nèi)徑增寬、內(nèi)中膜厚度增加；男性比女性動脈內(nèi)中膜厚度要大,男性動脈內(nèi)徑比女性動脈內(nèi)徑大；在動脈收縮期長軸方向管壁峰值運(yùn)動速度、最大應(yīng)變和應(yīng)變率代表的動脈彈性方面,男性均比女性低；各動脈收縮期長軸方向管壁速度前壁比后壁高,應(yīng)變前壁比后壁低,應(yīng)變率前壁平均值略低于后壁,但是無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；頸總動脈的內(nèi)徑明顯大于胭動脈和肱動脈,動脈收縮期長軸方向管壁峰值速度、最大應(yīng)變與應(yīng)變率均高于后兩者；老年組頸總動脈、胭動脈、肱動脈的收縮期長軸方向管壁運(yùn)動速度、應(yīng)變和應(yīng)變率均低于青年組。結(jié)論：隨著年齡增長,各動脈管壁均發(fā)生明顯的重構(gòu),并伴有彈性的降低。速度向量成像技術(shù)能夠評價健康人不同性別、不同年齡的不同動脈以及同一動脈前后壁的微觀結(jié)構(gòu)力學(xué)特性,證實(shí)了動脈粥樣硬化是彌漫性的、可以發(fā)生在多種不同動脈基礎(chǔ)上的病理性變化。為進(jìn)一步研究正常動脈的生理性和病理性重構(gòu)提供了一個嶄新的方法,可能成為探索動脈粥樣硬化發(fā)生機(jī)制的新手段,可能成為有關(guān)動脈粥樣硬化預(yù)防、治療、新藥評估的有效參考指標(biāo)。 第二部分應(yīng)用速度向量成像技術(shù)評價頸總動脈粥樣硬化斑塊結(jié)構(gòu)力學(xué)的變化 目的：應(yīng)用速度向量成像技術(shù),初步探討頸總動脈粥樣硬化斑塊結(jié)構(gòu)力學(xué)的變化。方法：選擇2007年6月至2010年6月在我院住院患者50例,其中腦梗死患者29例,高血壓患者11例,糖尿病患者10例,平均年齡62.9±5.7歲,男性35例,女性15例。共檢出左、右側(cè)頸總動脈孤立性粥樣硬化斑塊67個。所有患者均為竇性心律,受檢前均進(jìn)行超聲心動圖檢查以排除心臟結(jié)構(gòu)異常造成的影響。所有的研究對象被要求禁食8小時、不接觸咖啡因和酒精8小時。應(yīng)用WI技術(shù)對頸總動脈粥樣硬化斑塊和無斑塊處的運(yùn)動特點(diǎn)進(jìn)行觀察,選擇收縮期最大峰值進(jìn)行分析,比較速度、應(yīng)變、應(yīng)變率等參數(shù)。結(jié)果：斑塊處內(nèi)中膜厚度明顯高于無斑塊處,隨著收縮期血壓升高,血流經(jīng)過,斑塊處周向和軸向應(yīng)變?yōu)檎?而徑向應(yīng)變?yōu)樨?fù),軸向和周向峰值速度、應(yīng)變、應(yīng)變率數(shù)值均明顯低于無斑塊處,無斑塊處徑向應(yīng)變因管壁太薄無法測量。軸向應(yīng)變沿著斑塊纖維帽變化極大,斑塊肩部應(yīng)變最大。無斑塊處速度向量顯示一致,同步性較好,斑塊處速度向量顯示紊亂,同步性較差。結(jié)論：WI技術(shù)是評價頸總動脈粥樣硬化斑塊結(jié)構(gòu)力學(xué)變化的有效手段。 總結(jié) 1.隨著年齡增長,各動脈管壁均發(fā)生明顯的重構(gòu),并伴有彈性的降低。速度向量成像技術(shù)能夠評價健康人不同性別、不同年齡的不同動脈以及同一動脈前后壁的微觀結(jié)構(gòu)力學(xué)特性,證實(shí)了動脈粥樣硬化是彌漫性的、可以發(fā)生在多種不同動脈基礎(chǔ)上的病理性變化。為進(jìn)一步研究正常動脈的生理性和病理性重構(gòu)提供了一個嶄新的方法,可能成為探索動脈粥樣硬化發(fā)生機(jī)制的新手段,可能成為有關(guān)動脈粥樣硬化預(yù)防、治療、新藥評估的有效參考指標(biāo)。 2.頸總動脈斑塊處內(nèi)中膜厚度明顯高于無斑塊處,隨著收縮期血壓升高,血流經(jīng)過,斑塊處周向和軸向應(yīng)變?yōu)檎?而徑向應(yīng)變?yōu)樨?fù),軸向和周向峰值速度、應(yīng)變、應(yīng)變率數(shù)值均明顯低于無斑塊處,無斑塊處徑向應(yīng)變因管壁太薄無法測量。軸向應(yīng)變沿著斑塊纖維帽變化極大,斑塊肩部應(yīng)變最大。無斑塊處速度向量顯示一致,同步性較好,斑塊處速度向量顯示紊亂,同步性較差。W工技術(shù)是評價動脈粥樣硬化斑塊結(jié)構(gòu)力學(xué)的有效手段。 創(chuàng)新點(diǎn) 1.本研究對不同年齡組的不同性別的健康人,首次將頸總動脈、胭動脈、肱動脈這三種不同位置的動脈同時進(jìn)行研究,證實(shí)了動脈粥樣硬化是彌漫性的、可以發(fā)生在多種不同動脈基礎(chǔ)上的病理性變化。 2.本研究首次利用速度向量成像技術(shù)評價正常人不同性別、不同年齡的不同位置動脈的微觀結(jié)構(gòu)力學(xué)特性。 3.本研究首次利用速度向量成像技術(shù)在周向、軸向、徑向三個方向?qū)用}粥樣硬化斑塊的力學(xué)特性進(jìn)行了探討,并與無斑塊處動脈進(jìn)行了對比分析。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：R445.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2626893