一、研究背景随着现代疾病谱的变化,作为一种高猝死率疾病的主动脉夹层发病率正在显著增高,但其发病机理至今没有明确。尤其是为何夹层多见于胸主动脉而不是腹主动脉,以及为何Stanford B型胸主动脉夹层的裂口主要位于动脉韧带区域(主动脉峡部)等系列问题,一直困扰着临床医务工作者。要了解主动脉夹层的发生,就必须将管壁与血流结合起来共同研究。针对临床上收治最多的Stanford B型主动脉夹层,本课题认为其破裂口主要位于动脉韧带区域(主动脉峡部)的机理应为:动脉韧带区域管壁结构特性和此处血流特性的相互作用。二、研究目的对主动脉夹层发病机制研究的目的,即Stanford B型主动脉夹层形成中管壁及血流相关性的研究的目的,是希望通过对好发部位的管壁及血流的分析,来发现胸主动脉夹层的形成的主要因素,进而为临床诊疗提供依据。三、研究内容研究Stanford B型主动脉夹层发病机理,必须从血流和管壁两方面入手,找到管壁在血流作用下的重构规律,以及管壁重构后血流的重布规律。把管壁自身结构动态变化作为发病的基础,也就是内因;将血液动力异常作为发病的条件,也就是外因。内因是发病的根据,外因通过内因的微病变而起作用。1、主动脉动脉韧带延长线周边区域血流动力学的特点。(1)同一时项人体主动脉血流流速分布(2)动物模型验证血流流速分布变化规律(3)血流对中膜内侧的冲击模型验证2、主动脉动脉韧带延长线周边区域管壁材料力学的特点。(1)管壁中膜来源于不同胚层平滑肌差异验证(2)管壁中膜层破坏的动物模型(3)管壁的分层力学特性3、研究血流因素和管壁因素在Stanford B型主动脉夹层形成中的相关性。(1)单因素敏感分析血流因素。(2)单因素敏感分析管壁因素。(3)双因素敏感分析血流和管壁因素。4、辅助工具研究:(1)实时主动脉血流测试软件四、方法1、血流:(1)通过Delphi编程语言编写《RAALE血流分析系统》,应用于课题研究。(2)通过双功能超声测试,得到正常人86例、高血压患者60例、Stanford B型主动脉夹层患者43例的RAALE数据,并用SPSS 12进行统计学分析。(3)通过动物实验,验证RAALE的血流特性。2、管壁:(1)课题通过分层培养中膜细胞,在显微镜下观察即实时定量的方法,在基因水平验证其间的差异性。(2)课题利用测试动物模型夹层标本假腔内外壁的极限应力,换算得到形状改变比能数值进行比较,从而来分析RAALE夹层形成的管壁因素。3、相关性:本课题利用动物模型,分别以血管因素和管壁因素的变化,观测RAALE处形成Stanford B型主动脉夹层的结果,进行单双因素敏感性分析。4、软件:用Delphi语言编制相关软件。5、统计:用SPSS 12统计软件统计处理。五、结果1、血流:(1)LSA外侧延长线与RAALE高速血流区中心点所在的降主动脉径向直径延长线相交所得的T角度值,相对固定。(2)对于进行腔内隔绝术的Stanford B型主动脉夹层患者而言,术前BD数值大于2.6cm的患者,其术前后BD值变化的在统计学上无显著差异,而小于2.6cm的BD数值术前后变化在统计学上有显著差异。(3)对于内膜撕裂口距离LSA小于2.6cm的Stanford B型主动脉夹层患者的BD值而言:术前与正常人在统计学上有显著差异,术后却在统计学上无显著差异;而对于内膜撕裂口距离LSA大于等于2.6cm的Stanford B型主动脉夹层患者的BD值而言:术前、术后均与正常人在统计学上有显著差异。2、管壁:(1)犬RAALE中膜平滑肌细胞(SMC)分层离体培养成功。通过增殖计数统计,中膜外、中、内层的SMC增殖计数在统计学上有显著差异,平均值比较为:中膜外层区>中膜中层区>中膜内层区。(2)利用弹力蛋白酶消融破坏中膜板层连接融合性和升高血压水平,成功建立了犬的Stanford B型主动脉夹层病理生理性模型。(3)利用万能材料实验机,进行Stanford B型主动脉夹层动物模型的RAALE假腔内外侧壁极限应力,通过换算,得到标本的假腔内外侧壁的屈服形状改变能,进行统计学处理,表明两者间在统计学上有显著差异,外侧壁>内侧壁。3、相关性:血压升高及中膜破坏在主动脉夹层形成中为敏感因素。经统计学处理表明:在主动脉夹层的形成中中膜的病变贡献率最大。六、结论1、血流:(1)RAALE存在一个涡流区,中心点是血流的最高速点。(2)LSA外侧延长线与RAALE高速血流区中心点所在的降主动脉径向直径延长线相交所得的角度,T角度值为常数。(3)LSA外侧缘与主动脉弓的交汇点到高速血流区中心点或内膜撕裂口的距离数值(BD)的变化,反映了主动脉弓降段形态扭曲度的改变情况。(4)利用常数角T和BD值可以对主动脉弓降段血管的病变趋势作出预测。2、管壁:(1)RAALE中膜层SMC是动脉管壁力学特性的重要决定因素。(2)RAALE中膜内外层区SMC的不均一性与Stanford B型主动脉夹层发生密切相关。(3)RAALE中膜内外侧板层群区材料力学特性的不同与主动脉夹层形成密切相关。3、相关性:(1)在血流升高因素作用下,RAALE管壁将重塑变形。(2)血流因素与主动脉夹层密切相关,但单血流因素不足以导致主动脉夹层形成。(3)管壁因素中RAALE中膜弹力板层结构性破坏与Stanford B型主动脉夹层形成密切相关。(4)管壁因素和血流因素都是RAALE形成主动脉夹层的必需条件。其中,管壁因素是基础因素,血流因素是始动因素。