ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΣΤΟΥΣ ΑΙΜΟΡΡΕΟΛΟΓΙΚΟΥΣ ΚΑΙ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΜΕΤΑΞΥ ΑΡΙΣΤΕΡΟΥ ΚΑΙ ΔΕΞΙΟΥ ΣΤΕΦΑΝΙΑΙΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ Κατράνας Σωτήριος¹, Αντωνιάδης Αντώνιος¹, Κελέκης Αναστάσιος ², Γιαννόγλου Γεώργιος¹!! ¹ Εργαστήριο Καρδιαγγειακής Μηχανικής και Αθηροσκλήρωσης, Α Καρδιολογική Κλινική, Πανεπιστηµιακό ΓΝ ΑΧΕΠΑ Θεσσαλονίκης, Ιατρική Σχολή Α.Π.Θ. ² Ακτινολογικό Τµήµα, Πανεπιστηµιακό ΓΝ ΑΧΕΠΑ Θεσσαλονίκης, Ιατρική Σχολή Α.Π.Θ.
αιµορρεολογικοί: Ενδοθηλιακή Διατµητική Τάση (Endothelial Shear Stress- ESS), Μοριακή Γλοιότητα (Molecular Viscosity, MV), Τοιχωµατική Τάση (Wall Stress, WS). γεωµετρικοί: Καµπυλότητα (curvature, k), Στρέψη (torsion, t).
H εφαπτόµενη προς το τοίχωµα δύναµη που προκύπτει από την τριβή που αναπτύσσεται µεταξύ των έµµορφων συστατικών του αίµατος και του ενδοθηλίου. Σηµαντικός παράγοντας της αθηροσκληρωτικής διαδικασίας. Η κλινική µελέτη PREDICTION ανέδειξε την αιτιολογική σχέση της χαµηλής ESS µε την αθηροσκλήρωση και τη δηµιουργία πλακών υψηλού κινδύνου προς ρήξη. Chatzizisis YS, et al. JACC 2007;49:2379-93. Stone PH, et al. Curr Opin Cardiol 2003;18:458-70.
Πρόκειται για την τριβή που αναπτύσσεται ανάµεσα στα διάφορα παράλληλα ρέοντα στρώµατα του αίµατος. Κύριοι παράγοντες που την καθορίζουν είναι ο αιµατοκρίτης και οι πρωτεΐνες του πλάσµατος (ινωδογόνο, σφαιρίνες, λιποπρωτεΐνες). Επιδηµιολογικές µελέτες (µε σηµαντικότερη την Edinburgh Artery Study) έχουν αναδείξει τη γλοιότητα ως ανεξάρτητο παράγοντα κινδύνου για καρδιαγγειακά συµβάµατα. Lowe et al. Br J Haematol. 1997 Jan;96(1):168-73. Kwaan HC. Clin Hemorheol Microcirc.. 2010;44(3):167-76.
Συνιστά την εσωτερική δύναµη που ασκείται ακτινικά στη διατοµή ενός αγγείου. Περιγράφεται από το νόµο του Laplace: T = P d r όπου P είναι η συστηµατική πίεση του αίµατος, r η ακτίνα του αυλού και d το πάχος του τοιχώµατος. Oι υψηλές τιµές WS προάγουν τη δηµιουργία αθηρωµατικών βλαβών. Thubricar et al. Ann Thorac Surg 1995 Jun;59(6):1594-603. Αντωνιάδης ΑΠ. Διδακτορική διατριβή, Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, 2011.
Περιγράφει την ευλυγισία ενός αγγείου. Συνιστά την απόκλιση από την ευθεία. Περιγράφεται από την εξίσωση: & κ = $ % 2 2 ( y' z'' y'' z' ) + ( z' x'' z'' z' ) + ( x' y'' x'' y' ) ( z' 2 + y' 2 + z' 2 ) 3 όπου x, y, z είναι οι συντεταγµένες ενός σηµείου στο χώρο και,, αποτελούν αντίστοιχα την πρώτη, δεύτερη και τρίτη παράγωγο. Όσο µεγαλύτερη είναι η καµπυλότητα, τόσο µεγαλύτερη είναι η απόκλιση από την ευθεία. 2 #! " 1/ 2 Ding et al. J Biomech Eng. 2000 Oct;122(5):488-92. Zhu et al. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2003 Dec;23(12):2260-5.
Περιγράφει την ευλυγισία ενός αγγείου. Συνιστά την απόκλιση από το επίπεδο. Περιγράφεται από τη σχέση: τ = x' abs x'' x''' y' y'' y''' z'' z''' ( y' z'' y'' z' ) 2 + ( z' x'' z'' x' ) 2 + ( x' y'' x'' x'' y ' ) 2 z' όπου abs είναι η απόλυτη τιµή, x, y, z οι συντεταγµένες ενός σηµείου στο χώρο και,, αποτελούν αντίστοιχα την πρώτη, δεύτερη και τρίτη παράγωγο. Όσο µεγαλύτερη είναι η στρέψη, τόσο µεγαλύτερη είναι η απόκλιση από το επίπεδο. Ding et al. J Biomech Eng. 2000 Oct;122(5):488-92. Zhu et al. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2003 Dec;23(12):2260-5.
Λήψη των δεδοµένων από αξονικό τοµογράφο 128 τοµών. Χρήση ενδοφλεβίως σκιαστικού (Ioversol, Optiray 350) από φλέβα του αντιβραχίου. Ταυτόχρονη ΗΚΓ καταγραφή (ECGgated).
Κάθε ανακατασκευασµένη αρτηρία διαιρέθηκε σε στοιχειώδη τµήµατα (ογκίδια) µήκους 2mm.
Tριγωνικά στοιχεία για την κατασκευή του δικτύου του αυλού.
!! Βάσει&ορισμού& :" T = P d r Όπου: P = η πίεση κατά τη διαστολική φάση, r = η ακτίνα του αυλού του τοιχώµατος, d = το πάχος του τοιχώµατος.
Η καµπυλότητα και η στρέψη υπολογίστηκε βάσει ειδικών αλγορίθµων που έχουν αναπτυχθεί στο παρελθόν στο Εργαστήριο Καρδιαγγειακής Μηχανικής και Αθηροσκλήρωσης, Α Καρδιολογική Κλινική, ΠΓΝΘ ΑΧΕΠΑ.
22 ασθενείς 19 άνδρες & 3 γυναίκες Μέση ηλικία: 62 έτη Μέση καρδιακή συχνότητα: 58bpm Δείκτης µάζας σώµατος: 27.82 kg/m 2!
28 στεφανιαία αγγεία 1.87m στεφανιαίων αρτηριών Είδος αγγείου Μήκος (mm) 14 πρόσθιοι κατιόντες κλάδοι µε το στέλεχος 5 περισπώµενες αρτηρίες 9 δεξιές στεφανιαίες αρτηρίες LAD 63,12 LCx 55,79 RCA 78,36 Σύνολο 66,71 Μέσο µήκος αγγείων 66.71±5.58 mm
! Είδος!αγγείου! Στοιχειώδη!Τμήματα! Φυσιολογικά! Αθηροσκληρωτικά! Σύνολο! LAD! 272! 149! 421(46%) LCx! 94! 48! 142(16%) RCA! 154! 95! 349(38%) Σύνολο! 620(68%) 292(32%) 912(100%)
!Παρατηρήθηκαν υψηλότερες τιµές ενδοθηλιακής διατµητικής τάσης στον πρόσθιο κατιόντα κλάδο έναντι του περισπώµενου και έναντι της δεξιάς στεφανιαίας αρτηρίας (p<0.001), χωρίς όµως να διαφέρουν στατιστικά σηµαντικά οι τιµές µεταξύ περισπώµενου κλάδου και δεξιάς στεφανιαίας αρτηρίας. 20 15 p<0.001 p<0.001 p=ns ESS (Pa) 10 5 0 LAD LCx RCA
Παρατηρήθηκαν υψηλότερες τιµές µοριακής γλοιότητας στον περισπώµενο κλάδο έναντι του πρόσθιου κατιόντα και έναντι της δεξιάς στεφανιαίας αρτηρίας, όπως επίσης παρατηρήθηκαν υψηλότερες τιµές στη δεξιά στεφανιαία αρτηρία έναντι του πρόσθιου κατιόντα κλάδου (p<0.001). 0.008 0.006 p<0.001 p<0.001 p<0.001 MV 0.004 0.002 0.000 LAD LCx RCA
Παρατηρήθηκαν υψηλότερες τιµές τοιχωµατικής τάσης στη δεξιά στεφανιαία αρτηρία έναντι του πρόσθιου κατιόντα και έναντι του περισπώµενου κλάδου (p<0.001), ενώ δεν παρατηρήθηκαν διαφορές µεταξύ του πρόσθιου κατιόντα και του περισπώµενου κλάδου. 400 p<0.001 300 p=ns p<0.001 WS (Pa) 200 100 0 LAD LCx RCA
Παρατηρήθηκαν υψηλότερες τιµές καµπυλότητας στον περισπώµενο κλάδο έναντι του πρόσθιου κατιόντα και έναντι της δεξιάς στεφανιαίας αρτηρίας (p<0.05), ενώ δεν παρατηρήθηκαν διαφορές µεταξύ του πρόσθιου κατιόντα κλάδου και της δεξιάς στεφανιαίας αρτηρίας. Καµπυλότητα (mm -1 ) 0.20 p=ns p<0.05 0.15 0.10 0.05 p<0.05 0.00 LAD LCx RCA
Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σηµαντικές διαφορές στη στρέψη ανάµεσα στις στεφανιαίες αρτηρίες. Στρέψη (mm -1 ) 1.0 0.5 0.0 p=ns p=ns p=ns LAD LCx RCA
Συνολικά: Η ESS είναι µεγαλύτερη στον LAD σε σχέση µε την RCA και τη LCx, η MV είναι µικρότερη στον LAD σε σχέση µε την RCA και τη LCx, η WS είναι υψηλότερη στη RCA έναντι του LAD, η καµπυλότητα είναι µεγαλύτερη στην LCx έναντι της RCA και του LAD. Τα αποτελέσµατα αυτά προτείνουν τη συχνότερη εµφάνιση της αθηροσκλήρωσης στο δεξιό έναντι του αριστερού στεφανιαίου δικτύου.
Επιδηµιολογικές µελέτες έχουν αποκαλύψει διαφορές στη συχνότητα εµφάνισης της αθηροσκλήρωσης ανάµεσα στο αριστερό και το δεξιό στεφανιαίο δίκτυο. Μεγάλη αναδροµική µελέτη σε 17,323 ασθενείς που υποβλήθηκαν σε στεφανιογραφία ανέδειξε τη συχνότερη παρουσία στεφανιαίας νόσου µόνο στο αριστερό στεφανιαίο δίκτυο σε σχέση µε την παρουσία στεφανιαίας νόσου µόνο στο δεξιό στεφανιαίο δίκτυο (34.7 vs 6.5%). Σε µελέτη µε ενδοστεφανιαίο υπερηχογράφηµα (IVUS) σε νεαρές µεταµοσχευµένες καρδιές η αθηροσκλήρωση απαντάται συχνότερα στον πρόσθιο κατιόντα κλάδο (LAD) έναντι της περισπώµενης αρτηρίας (LCx), µε ενδιάµεση πιθανότητα για τη δεξιά στεφανιαία αρτηρία (RCA). Παλαιότερη ιστοπαθολογική µελέτη σε 2,964 καρδιές είχε φανερώσει τη συχνότερη εµφάνιση αθηροσκλήρωσης στον LAD σε σχέση µε την RCA. Giannoglou GD, et al. BMC Cardiovasc Disord 2010;10:26. Tuzcu EM, et al. Circulation 2001;103:2705-2710. Montenegro MR, et al. Lab Invest 1968;18:586-593.
Άλλοι παράγοντες πιθανώς να ενέχονται στην τοπογραφία της αθηροσκλήρωσης, οι οποίοι µόνοι τους ή σε συνδυασµό µε τους παράγοντες που ήδη µελετήθηκαν να προσφέρουν µία εξήγηση στη διαφορετική συχνότητα εµφάνισης της αθηροσκλήρωσης στα στεφανιαία αγγεία: Η µετακίνηση (displacement), η αξονική τάση (axial strain), το αριστερό στεφανιαίο δίκτυο αποτελείται από περισσότερους κλάδους και διχασµούς έναντι της RCA, ρόλο έχουν η σχετική µεταβολή στους αιµορρεολογικούς και γεωµετρικούς παράγοντες που έχουν µελετηθεί και όχι οι απόλυτες τιµές τους, η φασική ροή του αίµατος που παρατηρείται κυρίως στο αριστερό στεφανιαίο δίκτυο.
Η παρούσα µελέτη αναδεικνύει µε µη επεµβατικό τρόπο διαφορές στους αιµορρεολογικούς και γεωµετρικούς παράγοντες ανάµεσα στις στεφανιαίες αρτηρίες. Οι διαφορές αυτές ενδέχεται να συµµετέχουν στη διαφορετική συχνότητα εµφάνισης της αθηροσκλήρωσης στο στεφανιαίο δίκτυο.
Ευχαριστώ