Os coordenadores biomedicáveis do
Duque receberam mais de $2,2 milhões dos
Institutos de Saúde Nacionais (NIH) para continuar suas explorações de como se mover e dobrar complexos de vasos sanguíneos durante uma pulsação do coração puderam contribuir à doença cardíaca.
Estão combinando imagens clínicas de corações e do software informático batendo para executar estudos desafiantes do visualização das artérias coronárias que essa fonte o coração com sangue. Seu objetivo é determinar se há determinados movimentos que predispor paredes da embarcação engrossar e reduzir finalmente a circulação sanguínea, ou para desenvolver um coágulo que obstrua a embarcação inteiramente.
No cada a batida os vasos sanguíneos de um coração, que são encaixados em sua superfície, alternadamente estica e contrata, com alguns segmentos da embarcação que dobram-se ou que torcem no processo. Todo aquele push pull, movimentos da torção-volta mudam substancialmente os mecânicos e a química das artérias nas maneiras que não são sabidas completamente, diz os coordenadores.
Tais mudanças conformational, se poderiam completamente ser compreendidas, forneceriam doutores um grupo novo “de factores de risco geométricos” que puderam prever o início adiantado da aterosclerose.
A Aterosclerose é a revelação das limitações e dos bloqueios nas artérias que podem conduzir à doença cardíaca.
“Nós estamos tentando compreender a revelação e origens da doença,” disse Morton Friedman, um professor da engenharia biomedicável que conduzisse o Laboratório Cardiovascular das Simulações no Pratt Escola do Duque da Engenharia.
“Nós igualmente estamos tentando identificar os povos que puderam lhe ser predispor. Se nós podemos compreender porque acontece, aquela pode ajudar-nos a encontrar maneiras de pará-la ou retardar seu progresso.
“Os factores de risco tradicionais para a doença cardiovascular -- alto - colesterol, hipertensão, fumando, diabetes, obesidade - explique somente aproximadamente 50 por cento da incidência da doença. Tão outros factores devem ser involvidos,” disse Friedman.
Quando outras equipas de investigação sondarem embarcações vivas do coração para laços à doença cardíaca, “Eu penso que o foco na geometria dinâmica é mais ou menos nosso,” Friedman disse.
Friedman já estava procurarando por tais factores de risco geométricos em embarcações cardíacas quando veio ao Duque em 2001 Da Universidade Estadual do Ohio. Estava Transferindo com ele Hui Zhu, agora um professor assistente da pesquisa do Duque da engenharia biomedicável, e YUN Liang, agora entre os alunos diplomados de Friedman em Pratt.
Zhu, cujo o treinamento está na engenharia elétrica, é um perito em obter o a maioria fora das imagens fornecidas por duas tecnologias usadas para visualizar os interiores de vasos sanguíneos em corações vivos, batendo.
A primeira técnica, chamada cineangiografia do biplano, Raios X dos usos e uma tintura injetada para criar um tipo da imagem movente bidimensional do sangue que flui dentro das embarcações. O segundo método, ultra-som intravenoso, permite pesquisadores de visualizar as espessuras de parede daquelas embarcações, assim como de fornecer alguma ideia do que as paredes são feitas.
Liang, entrementes, está aumentando a informação do ultra-som estendendo a à terceira dimensão. E Zhu é igualmente um perito estatìstica em analisar imagens para determinar se determinadas geometria da embarcação podem ser ligadas às indicações da aterosclerose adiantada.
Em um artigo na introdução De dezembro de 2003 da Arteriosclerose do jornal da pesquisa, a Trombose e a Biologia Vascular, Friedman e Zhu descreveram seu uso de todas estas ferramentas encontrar as relações estatísticas entre a espessura de paredes da embarcação e como as artérias se curvam e se torcem durante uma pulsação do coração.
“Estas variáveis da espessura são do interesse particular, porque o engrossamento de parede é uma parte importante do processo atherosclerotic,” o Duque que dois os pesquisadores escreveram.
Nas fases iniciais de um bloqueio tornando-se, a parede de uma artéria coronária doente “cresce realmente para fora para manter a abertura,” Friedman explicou em uma entrevista. “Mas eventualmente essa ampliação compensatória assim chamada torna-se insuficiente.”
O crescimento de tais obstruções é um processo complexo, disse. Primeiramente, os materiais gordos chamados lipidos entram na parede do sangue. Aqueles depósitos induzem “uma resposta inflamatório” pelos glóbulos que recolhem e morrem no mesmo lugar. Outras pilhas acumulam então lá demasiado. Estas acumulações formam os depósitos chamados a chapa, que Friedman descreveu como “uma bagunça inteira de materiais fibrosos, de lipidos, de cristais inoperantes das pilhas, do cálcio e do colesterol.”
Em alguns casos, o resultado final é uma tomada que suficiências mais da abertura da embarcação conhecida como o lúmen. Mas “na maioria dos casos esse conduza ao cardíaco de ataque que não é o que acontece,” ele adicionou. “Em a maioria daqueles casos a chapa é frágil. Em conseqüência rompe. E na quebra expor toda esta sucata ao sangue. Então um coágulo forma que obstrua realmente a embarcação.”
Friedman notou que determinadas enzimas atacam a chapa, fazendo o mais fraco e mais vulnerável ao rompimento. “Poder-se-ia ser que o dobramento das embarcações como os batimentos cardíacos poderia ter um papel decidir que chapas fossem mais prováveis romper,” no ele disse. “Se nós obtivemos ao ponto onde nós realmente poderíamos compreender o que está indo sobre, talvez nós poderíamos identificar os povos cuja dinâmica ou a geometria arterial os pôs no maior risco.”
Sob sua pesquisa de quatro anos recentemente financiada de NIH, a equipe de Friedman investigará a validez de diversas hipóteses com os colaboradores no Duque universidades do Centro Médico, do Vanderbilt e do Texas A&M e a Universidade do Texas/Centro Médico Do Sudoeste.
Uma hipótese sustenta que “a geometria e o movimento locais” de segmentos doença-propensos da embarcação “têm uma influência significativa na iniciação, na progressão e na estabilidade” da aterosclerose. Outro propor que “as características diferentes da geometria e do movimento da artéria joguem papéis influentes em fases diferentes na revelação da doença arterial coronária.”
A equipe do Duque aplicará seus visualização e técnicas analíticas ao cineangiogram e às imagens intravenosas do ultra-som dos pacientes humanos de vida fornecidos por diversos de seus colaboradores.
Somente algumas daquelas embarcações feitas a varredura serão doentes, Friedman forçaram. “Além do que os casos doentes, nós estamos desenvolvendo um catálogo do movimento da artéria coronária no coração humano normal assim que nós podemos começar identificá-lo o que são normal e o que não é,” dissemos.
Para fazer os estudos detalhados que seriam impróprios em pacientes humanos de vida, os coordenadores igualmente aplicarão estas técnicas aos ratos do laboratório que foram alterados genetically para predispr os animais à aterosclerose se tornando.
“Durante razoavelmente um curto período de tempo onde nós podemos obter lesões nos ratos que olham muito como lesões humanas,” Friedman disse. “Sua anatomia coronária é próxima bastante.”