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Advancements in Cardiovascular Ultrasound Technology for Plaque Rupture Prediction

Explore the latest research on cardiovascular disease, focusing on plaque rupture prediction using cutting-edge ultrasound technology. Learn about risk factors, vascular remodeling, and interventions for unstable plaques. Discover how three-dimensional ultrasound imaging can help predict stroke risk associated with carotid artery plaques and evaluate plaque stability. Dive into the development of mathematical models for vulnerable plaques and the correlation between plaque features and macrophage content. Uncover the use of ultrasound in assessing myocardial infarction and left ventricular remodeling post-acute myocardial infarction. Stay informed on innovative techniques for predicting and preventing cardiovascular events.

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Advancements in Cardiovascular Ultrasound Technology for Plaque Rupture Prediction

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Presentation Transcript

  1. Cardiovascular Ultrasound-2009 Yun Zhang, MD, PhD, FACC Shandong University, China

  2. 心血管疾病：全球性流行病 • 进入本世纪以来，心血管疾病已成为我国的第一位杀手 • 2007年我国271.6万人死于心血管疾病，占疾病死亡总人数的34%，平均每11.6秒死亡1人，这一死亡速度是美国人的3倍（每34秒死亡1人），相当于每10天发生一次汶川大地震！ • 我国2002年卫生总费用为5684亿元，2007年上升到10966亿元，5年内翻了一番

  3. 心肌梗死 斑块破裂 血栓形成 心室重构 心力衰竭 血管重构 终末期心脏病 动脉粥样硬化 死亡 危险因素 Adapted from Dzau V, Braunwald E. Am Heart J. 1991;121:1244-1263. 心血管疾病的发展过程

  4. 11 心血管疾病的全程关护

  5. 颈动脉斑块与缺血性脑卒中

  6. 颈动脉斑块与缺血性脑卒中

  7. 颈动脉斑块与缺血性脑卒中

  8. 颈动脉斑块与缺血性脑卒中 Ding SF, et al. Am J Med Sci. 2008,336:27-31

  9. “动脉粥样硬化斑块中的巨嗜细胞、T淋巴细胞、激活的内皮细胞和增生型平滑肌细胞可产生和分泌某些分子，可用于颈斑块不稳定和破裂的生物标记物，如CRP、MMP、TIMP、sCD40L、ox-LDL、Lp-PLA2、 sPLA2、MPO、MCP-1等”[69，70] 基于颈动脉斑块形态的介入治疗推荐意见：1.在介入治疗之前，所有患者均应进行颈动脉斑块形态学的评价[B]；2. 应采用可靠的影像学技术或生物标记物检出介入治疗前后具有栓塞危险的斑块[C]

  10. 颈动脉斑块三维应变与脑卒中 通过斑块三维超声影像学的研究，发现颈动脉斑块在心动周期中的体积压缩比可独立预测缺血性脑卒中，预测价值大于传统的临床危险因素和斑块影像学的其他指标 Zhang PF, et al. J Hypertens, 2009;27:348-356

  11. 颈动脉斑块的三维应变 斑块三维显像 斑块收缩和舒张期体积 Zhang PF, et al. J Hypertens, 2009;27:348-356

  12. 颈动脉斑块三维应变与脑卒中 Zhang PF, et al. J Hypertens, 2009;27:348-356

  13. 颈动脉斑块三维应变与脑卒中 该研究打开了一个使我们不仅只观察动脉粥样硬化斑块大小和形态，而且可观察斑块力学的新窗口，这一令人感兴趣的新技术具有发展前途，值得深入研究

  14. 斑点跟踪技术预测斑块破裂

  15. 斑点跟踪技术预测斑块破裂 • Logistic 回归分析三维应变预测斑块破裂的价值 组别HR 95%CI p值 LSp (%) 0.386 0.145~0.820 0.007 CSp (%) 8.446 5.904~9.104 0.001 RSp (%) 8.963 5.358~10.486 0.001

  16. 斑点跟踪技术预测斑块破裂 • 应用ROC分析发现CSp和RSp值分别为0.268%和0.296%时，其预测斑块破裂的敏感性分别为88.6%和88.0%，特异性分别为92.0%和88.6%，曲线下面积分别为0.965和0.963 • CSp和RSp可作为评价斑块稳定性的指标

  17. 易损斑块数学模型的建立 基 本 方 程 Su HJ, et al. Sci China Series G. 2004, 47(7):452-462Su HJ, et al. Sci China Series G. 2008, 51(7):867-872

  18. IVUS径向弹性图的研究 斑块肩部应变渐变 斑块肩部应变剧变

  19. 动脉弹性图的研究 判断纤维脂质斑块的特异性和敏感性 与斑块内巨噬细胞含量的相关性

  20. 三维血管内超声弹性图技术的建立

  21. 新西兰兔腹主动脉血管内超声显像 Chen WQ, et al. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2007, 293:2836-2844

  22. Plaque Rupture Predictors in Rabbits (Logistic Regression) Chen WQ, et al. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2007, 293:2836-2844

  23. ApoE-/-小鼠颈动脉显微超声显像 A：Beginning of the experiment (bar=200um) B：End of the experiment (bar=200um)

  24. ApoE-/-小鼠颈动脉显微超声显像 End of the experiment Control group:Concentric Plaque D and E：Micro-ultrasound Imaging bar＝1mm F：Histopathology（H&E）

  25. Plaque Rupture Predictors in Mice Multivariate Logistic Regression Analysis Factors β SE p OR 95%CI for OR IMT (mm) 0.017 0.007 0.01 1.017 1.004 – 1.030 Vmax (m/s) 0.005 0.002 0.008 1.005 1.001 – 1.009 Ni M, et al. Atherosclerosis, 2007, 197:67-71

  26. Plaque Rupture Predictors in Patients (Logistic Regression) Chen WQ, et al. Am J Cardiol, 2007,100:1341-1346

  27. LAD充血血流量减少75％的心肌显像

  28. LAD充血血流量减少75％的室壁强度－时间曲线

  29. LAD充血血流量减少75％的跨壁强度－时间曲线

  30. TTC染色示梗死局限于心内膜层 Yao GH, et al. Ultr Med Biol, 2008,34:22-30

  31. 诊断LAD充血流量减少75%的敏感性与特异性 Yao GH, et al. Ultr Med Biol, 2008,34:22-30

  32. Measurement of LA Volume

  33. Measurement of LV Volume

  34. Comparison of CMRI and Echo

  35. Difference between LVEDV by CMRI and RT-3DE in both Groups * * * control patient * * * P<0.05 vs MRI Li F, et al. Ultr Med Biol, 2008,34:40-46

  36. Difference between LAVmax by CMRI and RT-3DE in both Groups * * * * control patient * * * P<0.05 vs MRI Li F, et al. Ultr Med Biol, 2008,34:40-46

  37. 左室圆锥体指数预测AMI左室重构 • 左室圆锥体指数（LV conic index） LV conic index = RT-3DE LV volume/LV conic volume V圆锥 = h =心尖二腔心最大左室长轴内径(cm) D = 心尖二腔心二尖瓣瓣环内径(cm) Li F, et al. Am J Cardiol, 2008,102:1433-1437

  38. 左室圆锥体指数预测AMI左室重构 ● RT-3DE对心肌梗死后左室重构的预测价值 ● LVd conic index > 3.87 敏感性 100% 特异性 90.9% AUC 0.989 ● LVd sphericity index > 0.28 敏感性 83.3% 特异性 95.5% AUC 0.891 ● LVEDV、LVESV、LVEF、WMI 和 DT Li F, et al. Am J Cardiol, 2008,102:1433-1437

  39. 左室内收缩和舒张同步性测量 将长轴观、两腔观和四腔观三个切面中左心室6个壁等分为基底段、中间段、心尖段三部分，分别将取样点置于基底段、中间段内膜下心肌层。获取6个壁共12个取样点的Q－TVI曲线在每一个取样点的Q－TVI曲线上测量从QRS波起始点至收缩期峰值速度和舒张早期峰值速度的时限Ts和Te Ts Te

  40. 高血压左室收缩和舒张的非同步 11111111111111111111

  41. 高血压左室收缩和舒张的非同步 LVH与NLVH组左室收缩及舒张不同步发病率比较 以Ts-max>88 ms为截断值，71.0%的LVH患者及37.2%的NLVH患者出现左室收缩不同步（X2=10.45，P=0.001） 以Te-max>73 ms为截断值，29.0%的LVH患者及10.7%的NLVH患者存在舒张不同步（X2=5.76，P=0.02） Tan HW, et al. J Hypertens, 2008,26:553-559

  42. 高血压左室收缩和舒张的非同步 该研究指出了高血压合并左室肥厚患者收缩功能恶化的一个可能的独立机制，对这些患者进行左室同步性的评价是有益的，这一指标有可能成为从高血压左室肥厚到心力衰竭发展过程中的一个干预靶点

  43. 代谢综合征左室收缩和舒张非同步 MS组：135例MS患者，入组标准： 年龄>25岁 腰围：男>90cm，女>85cm 以下任意两条：TG>150mg/dl，HDL男<40mg/dl，女<50mg/dl或正在使用调脂药，血压≥130/85mmHg或正在使用降压药，血糖≥ 100mg/dl或曾有2型糖尿病 排除继发性高血压、冠心病、心肌病、瓣膜病、束支和房室阻滞、预激综合征、心律失常、肝肾疾患 对照组：正常人100例，排除心血管系统疾病

  44. 代谢综合征左室收缩和舒张非同步

  45. 代谢综合征左室收缩和舒张非同步 • 代谢综合征患者存在着左室收缩及舒张同步性异常 • 年龄、腰臀比、血糖、左室重量指数是代谢综合征左室收缩及舒张同步性异常的独立预测因素，而高血压并非独立的预测因素 Li SH, et al. J Hypertens. 2009, 27: 869-875

  46. ASD封堵术TEE引导的可靠性 Li GS, et al. Ultr Med Biol, 2009,35:58-64

  47. ASD封堵术TEE引导的可靠性 Li GS, et al. Ultr Med Biol, 2009,35:58-64

  48. ASD封堵术TEE引导的可靠性 Li GS, et al. Ultr Med Biol, 2009,35:58-64

  49. 谢谢大家

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