公爵生物医学的なエンジニアは
健康 (NIH) のある各国用協会から続けるために百万以上ハートビートの間に血管の複雑な移動し、曲ることが心臓病にどのようにの貢献するかもしれませんか $2.2 彼らの調査を受け取りました。
彼らはその供給血の中心冠状動脈の挑戦的な視覚化の調査を行うために打つ中心およびコンピュータ・ソフトウェアの臨床画像を結合しています。 目的は血の流れを厚くし、最終的に減らすために容器の壁をし向けるまたは容器を完全に妨げる血塊を開発するためにあるある特定の動きがかどうか定めることです。
各で音はプロセスで曲がるか、またはねじれるある容器セグメントと表面で埋め込まれる中心の血管互い違いに、伸び、契約を結びます。 それらのプッシュプルはすべてのねじれ回転動き大幅に機械工を変更し、完全に知られない方法で動脈の化学は、エンジニアを言います。
完全に理解できればそのような conformational 変更はアテローム性動脈硬化の早い手始めを予測するかもしれない新しい一組の 「幾何学的な危険率」を医者に与えます。
アテローム性動脈硬化は心臓病の原因となる場合がある動脈の制限そして妨害の開発です。
「私達は開発を理解することを試みて、病気の起源」、 Morton フリードマンを工学の公爵のでプラット School 心血管のシミュレーションの実験室を導く生体医用工学教授言いました。
「私達はまたそれにし向けられるかもしれない人々を識別することを試みています。 それがなぜ起こるか私達が理解してもいければ、それは私達がそれを停止するか、または進歩を減速する方法を見つけるのを助けるかもしれません。
「心循環器疾患のための従来の危険率 -- 、糖尿病煙る、コレストロールが高い、高血圧肥満 - 病気の発生の約 50% だけ説明して下さい。 そう他の要因は複雑でなければなりません」フリードマンを言いました。
他の調査チームが心臓病にタイのための中心の生きている容器を厳密に調べる間、 「私はダイナミックな幾何学の焦点がほとんど私達のもの」とであることを考えますフリードマンは言いました。
フリードマンは心臓容器のそのような幾何学的な危険率を既に彼がオハイオ州立大学から 2001 年に公爵に来たときに捜していました。 Hui 朱、今生体医用工学の公爵補助研究教授、およびフリードマンの大学院生間の Yun 梁は、今プラット彼とに転送していました。
トレーニングが電気工学にある朱は生きている、打つ中心の血管の内部を視覚化するのに使用される 2 つの技術によって提供される画像からほとんどを得ることの専門家です。
複葉機の cineangiography と呼出される最初の技術使用の X 線および容器の中で流れる血の二次元の動画の種類を作成する注入された染料。 提供することを壁が成っているもののから第 2 方法、血管内超音波は、研究者がそれらの容器の壁厚さを視覚化するために、また考えを可能にします。
その間梁は第3次元にそれを拡張することによって超音波情報を高めています。 そして朱はまた統計的にある特定の容器の幾何学が早いアテローム性動脈硬化の徴候にリンクすることができるかどうか定めるために画像を分析することに専門家です。
12 月の記事では容器の壁の厚さ間の統計的なリンクを見つける、研究ジャーナル動脈硬化の 2003 問題は動脈がハートビートの間にどのように曲がり、ねじれるか、血栓症および管の生物学、フリードマンおよび朱すべてのこれらのツールの彼らの使用を記述し。
「壁厚化が atherosclerotic プロセスの重要な部分であるので書いた、これらの厚さの変数特別な関心」は研究者が 2 公爵です。
成長の妨害の初期では開始を維持するために、病気にかかった冠状動脈の壁は 「実際に外側に大きくなります」フリードマンはインタビューで説明しました。 「しかし結局そのいわゆる代償的な拡大はなります不十分に」。
そのような妨害の成長は複雑なプロセスですと、彼は言いました。 最初に、脂質と呼出される脂肪質材料は血から壁を入力します。 それらの沈殿物は同じところで集まり、停止する血球によって 「炎症性応答」を誘導します。 他のセルはそれからそこに集まりますも。 これらの蓄積はフリードマンが 「線維性の物質、脂質、デッドセル、カルシウムおよびコレステロールの水晶の全寄せ集めとして」。記述したプラクと呼出される沈殿物を形作ります
場合によっては、最終結果は内腔として知られている容器の入り口の最も盛り土プラグです。 しかし 「ほとんどの場合その」、彼追加した何が起こるかではない心臓発作に導いて下さい。 「それらのケースのほとんどにプラクは壊れやすいです。 その結果それは破裂します。 そして破損でそれは血 -- にこのがらくたをすべてさらします。 それから実際に容器を」。妨げる血塊は形作ります
フリードマンはある特定の酵素がそれを破裂により弱くそしてより傷つきやすくさせるプラクを攻撃することに注意しました。 「それは心拍として容器の曲ることは言ったと」彼に於いての役割がどのプラクが破裂するためにが本当らしいか決定することをあることができることであることができます。 「私達が実際に続いているものを理解できるポイントに得たら、多分私達は幹線原動力か幾何学がより大きい危険にそれらを」。置いた人々を識別してもよい
最近資金を供給された 4 年 NIH の研究の下で、フリードマンのチームは公爵/南西医療センター医療センターで共作者との複数の仮説の妥当性を、 Vanderbilt およびテキサス A&M 大学そしてテキサス州立大学調査します。
1 つの仮説は」は病気傾向がある容器セグメント 「の 「ローカル幾何学にそして動きアテローム性動脈硬化の開始、進行および安定性の重要な影響が」あることを保持します。 別のものは 「動脈の幾何学および動きの異なった機能異なった段階で冠動脈疾患の開発の影響を及ぼす役割を」。が担うことを提案します
公爵チームは彼らの共作者の複数提供された生存人間の患者の cineangiogram そして血管内超音波の画像に視覚化および解析技法を適用します。
それらのスキャンされた容器のいくつかだけ病気にかかっています、フリードマン重点を置きました。 「病気にかかったケースに加えて、私達は正常な人間の中心の冠状動脈の動きのカタログを開発しています従って私達は言いましたと」、彼を正常であり、何がないものが識別し始めてもいいです。
生存人間の患者で不適当である詳しい調査をするためには、エンジニアはまた成長のアテローム性動脈硬化に動物をし向けるために遺伝的に修正された実験室マウスにこれらの技術を適用します。
「適度に短いある一定の時間に私達が」、フリードマン人間の損害のようにたくさん見えるマウスの損害を得てもいい言いました。 「冠状解剖学十分に近いです」。は