《腹主動脈瘤腔內修復術後再膨大的生物力學機理研究》是依託北京航空航天大學，由孫安強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：腹主動脈瘤腔內修復術後再膨大的生物力學機理研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：孫安強
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
部分腹主動脈瘤行腔內修復術後還會繼續膨大，甚至破裂。臨床發現再膨大與術後內漏(endoleak)或內張力(endotension，指在無內漏的情況下，瘤體和覆膜支架之間的壓力持續增大的現象)有密切關係。然而機理至今未明。申請人認為，瘤體中內漏和內張力的存在會顯著影響瘤體內力學/血流動力學環境，從而影響管壁應力、應變，同時更會影響瘤體內及管壁中物質（如LDL、氧氣、NO）的輸運，進而改變管壁的生化環境。由此產生的生物力學環境惡化（如管壁張應力升高）及生化環境改變（LDL沉積增加、氧氣濃度變化等）引起的管壁強度下降可能是瘤體繼續膨大的根源。為驗證上述科學猜測，本項目擬採用數值模擬和體外實驗結合的方法，系統研究：（1）術後內漏或內張力發生時，瘤體的力學和生化環境變化規律；（2）在此生物力學/生化環境條件下，血管平滑肌細胞及胞外基質會發生什麼變化？本項目將為腹主動脈瘤修復術後再膨大機理研究提供新思路。
結題摘要
臨床中發現部分腹主動脈瘤行腔內修復術（EVAR）後還會繼續膨大，甚至破裂，然而機理至今未明。本項目認為，腹主動脈瘤行EVAR術後可能發生的內漏等併發症引起的生物力學及力學生物學變化可能是引起術後腹主動脈瘤再膨大和破裂的重要原因。為驗證上述科學猜測，本項目採用數值模擬、體外實驗等方法，開展了如下幾個方面的研究內容：(1）基於臨床醫學影像的腹主動脈瘤EVAR術後正常及內漏情況下3D模型的構建；(2）動脈瘤內器械（支架/覆膜支架）植入對其生物力學環境變化的影響研究；(3）設計基於生物力學仿真與預測的腹主動脈瘤破裂風險評估系統；(4）搭建體外流動循環系統，檢測腹主動脈瘤內EVAR前後的力學環境變化；(5）搭建組織灌注體外循環系統研究血流動力學環境變化對血管重構的影響；（6）針對腹主動脈瘤EVAR手術中應對分叉血管時的支架介入問題研究；（7）成功建立腹主動脈瘤動物模型，為後續研究奠定基礎。本項目研究發現：內漏等器械植入併發症會對腹主動脈瘤內生物力學環境（壓力分布、剪下力分布、管壁應力等）產生顯著影響，且內漏位置不同其影響也不同；血流動力學環境變化還可以改變血小板、藥物等物質的傳輸規律；動脈瘤腔內的壓力增加可以引起血管的結構重構，引起血管內徑的增加，血管壁中內膜及中膜橫截面積的改變等。我們還對EVAR術相關的幾種器械設計進行了血流動力學評價與分析，體外構建腹主動脈瘤的動物模型成功率也超過了90%。本項目的開展，加深了我們對腹主動脈瘤術後再膨大的生物力學機制的認識，對於腹主動脈瘤的手術治療和器械設計具有重要參考意義。 本項目發表SCI論文8篇，國核心心期刊論文3篇，申請國家發明專利4項。同時還開展了多次國內外學術會議交流，完成了人才培養等方面的計畫。 此外，隨著研究的深入，我們又從本項目拓展出兩個新的研究課題：（1）腹主動脈瘤發病和死亡率的性別差異問題（已申請自然基金面上項目資助）；（2）下肢截肢人群腹主動脈瘤發病率高的問題（正在開展探索性研究）。
