壁面剪切应力与微环境演化在斑块异质性形成中的作用研究

目的动脉粥样硬化斑块存异质性(heterogeneity),血流在异质斑块局部形成复杂的力学环境降低了斑块的稳定性。尽管影像中广泛地观察到了斑块异质性,然而其形成机理尚无明确定论。本研究旨在通过定量分析斑块局部的血流动力学与微环境的相互作用,探究影响异质斑块的主要因素,寻找降低斑块异质性的可行治疗策略。方法本研究建立了多尺度耦合的三维狭窄血管段斑块发展演化模型,考虑血液流动、微环境发展和细胞活动等多尺度因素,研究异质性斑块的形成过程。该模型通过耦合求解血流的壁面剪切力(WSS)、脂质沉积以及巨噬细胞的炎性反应来揭示脂质代谢的动态演化过程对斑块异质性产生的影响。结果计算结果表明,WSS与炎性反应通过破坏微环境内脂质代谢的动态平衡,影响了斑块异质性。通过与临床影像与病理切片的结果对比,模型计算结果与实验数据有较好的一致性。此外,通过定量分析多尺度因素对斑块异质性的影响,发现减少斑块的低WSS区域或改变巨噬细胞的脂质代谢能力,能较好的改善斑块异质性。结论本研究所建立的多尺度模型,为理解斑块的动态发展机制提供了技术框架。同时,通过定量计算,为斑块的风险分析与新治疗策略的提出,提供了理论依据。