Инженеры
Герцога биомедицинские получали больше чем $2,2 миллиона от
Национальных Институтов Здоровья (NIH) для того чтобы продолжать их исследования как сложные двигать и изгибать кровеносных сосудов во время мощи биения сердца внести вклад в сердечная болезнь.
Они совмещают клинические изображения сердец и ПО компьютера для того чтобы выполнить трудные изучения визуализирования коронарных артерий которые та поставка сердце с кровью. Их цель определить ли некоторые движения которые предраспологают стены сосуда для того чтобы сгустить и в конечном счете уменьшить поток крови, или начать сгусток крови который преграждает сосуд полностью.
На каждом удар кровеносные сосуды сердца, которые врезаны в своей поверхности, друг протягивает и заключает контракт, при некоторые этапы сосуда или переплетая в процессе. Все те пушпульные, движения закрутк-поворота существенно изменяют механиков и химия артерий в путях которые вполне не знаны, говорит инженерам.
Такие conformational изменения, если они смогли тщательно быть поняты, то обеспечили бы докторов с новым комплектом «геометрических факторов риска» которые могли предсказать предыдущий натиск атеросклероза.
Атеросклероз развитие ограничений и засорений в артериях которые могут вести к сердечной болезни.
«Мы пробуем понять развитие и начала заболевания,» сказал Morton Фридмана, профессора биомедицинского инженерства который водит Сердечнососудистую Лабораторию Имитаций на Pratt Школе Герцога Инджиниринга.
«Мы также пробуем определить людей которые могли быть предрасположены к им. Если мы можем понять, то почему оно случается, то может помочь нам найти пути остановить его или замедлить свой прогресс.
«Традиционные факторы риска для сердечнососудистого заболевания -- высоко - холестерол, высокое кровяное давление, куря, мочеизнурение, тучность - только объясните около 50 процентов падения заболеванием. Настолько другие факторы должны быть включены,» сказал Фридману.
Пока другие научно-исследовательские группы зондировали живущие сосуды сердца для связей к сердечной болезни, «Я думаю что фокус на динамической геометрии милое много ours,» Фридман сказал.
Фридман уже искал для таких геометрических факторов риска в сердечных сосудах когда он пришел к Герцогу в 2001 от Государственного Университета Огайо. Переносило с им Hui Zhu, теперь профессор исследования Герцога ассистентский биомедицинского инженерства, и Yun Liang, теперь среди аспирантов Фридмана на Pratt.
Zhu, тренировка которого в электротехнике, специалист в получать большую часть из изображений обеспеченных 2 технологиями используемыми для того чтобы визуализировать интерьеры кровеносных сосудов в сердцах в реальном маштабе времени.
Первый вызванный метод, cineangiography самолет-биплана, Рентгеновские Снимки польз и впрыснутая краска для того чтобы создать вид плоского moving изображения крови пропуская внутри сосудов. Второй метод, внутрисосудистый ультразвук, позволяет исследователя визуализировать толщины стены тех сосудов, так же, как обеспечить некоторую идею чего стены сделаны.
Liang, между тем, увеличивает данные по ультразвука путем расширять его к третьему размеру. И Zhu также специалист на статистически анализировать изображения для того чтобы определить ли некоторую геометрию сосуда можно соединить к индикациям предыдущего атеросклероза.
В статье в вопросе Декабря 2003 Артериосклероза журнала исследования, Затромбирование и Васкулярная Биология, Фридман и Zhu описали их пользу всех этих инструментов найти статистически соединения между толщиной стен сосуда и как артерии изгибают и переплетают во время биения сердца.
«Эти переменные величины толщины представил интерес особый интерес, потому что сгущать стены важная часть атеросклеротического процесса,» Герцог 2 исследователя написали.
В ранних стадиях превращаясь засорения, растут, что наружу поддерживает стена больной коронарной артерии «фактически отверстие,» Фридман объяснил в интервью. «Но окончательно та так называемая возмездная укрупненность будет недостаточной.»
Рост таких затруднений сложный процесс, он сказал. Во-первых, наварные вызванные материалы липидами входят стену от крови. Те залеми наводят «воспалительную реакцию» клетками крови которые собирают и умирают в то самом месте. Другие клетки после этого аккумулируют там слишком. Эти накопления формируют вызванные залеми металлической пластинкой, которую Фридман описал как «весь mishmash волокнистых материалов, липидов, мертвых кристаллов клеток, кальция и холестерола.»
В некоторые случаи, конечный результат штепсельная вилка которая заполнения больше всего отверстия сосуда известного как люмен. Но «в большинств случаи которые водят к сердечному приступу который нет что случается,» он добавил. «В большом части из тех случаев металлическая пластинка утла. В результате она повреждает. И в ломать она подвергает действию все это старье к крови. После Этого сгусток крови формирует который фактически преграждает сосуд.»
Фридман заметил что некоторые энзимы атакуют металлическую пластинку, делая ее более слабым и более уязвимым к повреждать. «Она смогла быть что изгибать сосудов как удары сердца смогл иметь роль в решить которые металлические пластинкы более правоподобны для того чтобы повредить,» ем сказал. «Если мы получили к пункту, то где мы действительно смогли понять чего идет дальше, возможно мы смогли определить людей геометрия которых артериальные динамика или положила их на большой риск.»
Под их заново фондированным четырехклассным исследованием NIH, команда Фридмана расследует ценность нескольких предположений с сотрудницами на Герцоге университеты Медицинского Центра, Vanderbilt и Техас A&M и Техасский Университет/Югозападный Медицинский Центр.
Одно предположение держит что «местные геометрия и движение» заболевани-прональных этапов сосуда «имеют значительно влияние на инициализации, прогрессировании и стабилности» атеросклероза. Другое предлагает что «различные характеристики геометрии и движения артерии играют влиятельные роли на различных этапах в развитии заболевания коронарной артерии.»
Команда Герцога приложит свои визуализирование и аналитически методы к cineangiogram и внутрисосудистым изображениям ультразвука живя людских пациентов обеспеченных несколько из их сотрудниц.
Только некоторые из тех просмотренных сосудов будут больной, Фридман усилили. «В дополнение к больной случаям, мы начинаем каталог движения коронарной артерии на нормальном людском сердце поэтому мы можем начать определить что нормальны и что нет,» его сказали.
Для того чтобы сделать глубокие изучения которые были бы неуместны в живя людских пациентах, инженеры также приложат эти методы к мышам лаборатории которые genetically дорабатывали для того чтобы предрасположить животных к превращаясь атеросклерозу.
«Над разумно коротким периодом времени мы можем получить убытоки в мышах которые смотрят много как людские убытоки,» Фридман сказал. «Их коронарное анатомирование близко достаточно.»