《Acta Biomaterialia》：Stent-Graft Compliance Modulates Regional Mechanical and Structural Remodeling of the Aorta
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本研究通过比较传统刚性聚酯支架（CS-SG）与纳米纤维柔性支架（NF-SG）在猪模型中的影响，发现刚性支架导致局部血管不良重塑，包括胶原堆积（25-30% vs 15%）、弹性蛋白压实和 Smooth Muscle Cell（SMC）数量减少（10-15% vs 20-25%），并伴随主动脉僵硬度增加（0.47 MPa vs 0.37 MPa）。柔性支架则有效维持血管结构完整性，减少SMC丢失和内弹膜增生，证明支架 Compliance 匹配对延缓血管病理改变至关重要。
拉明·沙赫巴德（Ramin Shahbad）| 西瓦普里亚·库尼伊尔（Sivapriya Kuniyil）| 杰森·麦克塔加特（Jason MacTaggart）| 阿纳斯塔西娅·德西亚托娃（Anastasia Desyatova）
内布拉斯加大学奥马哈分校生物力学系，内布拉斯加州奥马哈市
摘要
血管内主动脉支架移植物通常会与天然主动脉的顺应性不匹配，可能导致不良的血管重塑。本研究通过比较传统的硬质聚对苯二甲酸乙二醇酯支架移植物（CS-SG）和具有顺应性的纳米纤维支架移植物（NF-SG），评估了支架移植物的顺应性对猪模型中结构、机械性能和形态测量的影响。植入四个月后，收集主动脉样本并进行了系统分析。包括对主动脉环的形态测量、平面双轴机械测试以及弹性蛋白、胶原蛋白和平滑肌细胞（SMC）密度的量化。CS-SG引起的重塑主要发生在支架接触区域，表现为胶原蛋白积累增加（约25-30%，而内膜仅为约15%）、弹性蛋白压缩、平滑肌细胞显著减少（内膜约10-15%，而NF-SG组为约20-25%）以及新生内膜增厚。这些变化伴随着主动脉硬度增加（CS-SG组为0.47 MPa，NF-SG组为0.37 MPa）和非线性特性的丧失，尤其是在支架远端部分；而远端区域的变化较小。相比之下，NF-SG植入后局部结构和机械性能的变化较少，表现为平滑肌细胞密度保持不变、胶原蛋白积累减少、新生内膜形成减少，并且支架及周围区域的顺应性得以维持。总体而言，这些结果表明，与传统的硬质支架相比，具有顺应性的支架移植物可能有助于减轻支架-组织界面的局部不良重塑。尽管在四个月的观察期内，其对整个主动脉的影响有限，但这些结果突显了在支架移植物设计中匹配顺应性的潜在重要性。未来需要在疾病模型和老年模型中进行更长时间的随访研究。
意义声明
本研究量化了猪主动脉在植入硬质或顺应性支架移植物四个月后的形态学、机械性能和结构变化。主动脉重塑主要发生在支架接触区域及远端部分，而远离支架移植物的区域变化很小。研究结果表明，与硬质支架相比，顺应性支架移植物能更好地保持主动脉结构、平滑肌细胞密度和机械功能，后者会在直接接触支架的区域引起明显的病理变化。这些发现强调了设计更具顺应性的支架移植物在减轻不良血管重塑和改善血管内主动脉修复后的长期结果方面的临床重要性。
章节摘录
引言
主动脉作为人体最大的血管，容易发生多种导致严重心血管并发症的病理变化。其中，老年人中的主动脉瘤和夹层[1]，以及年轻人中更为常见的创伤性损伤（如钝性主动脉损伤和主动脉断裂[2]，都是急性且危及生命的状况。这些病理变化可影响主动脉的胸段和腹段。
研究设计
本研究使用了两种不同的支架移植物。CS-SG组使用了两个重叠的Gore Excluder AAA Contralateral Limb内假体（W.L. Gore & Associates，美国）。NF-SG原型由弹性纳米纤维移植物（ENG）与镍钛合金支撑骨架结合而成。ENG是通过在圆锥形芯轴上电纺生物医学级聚醚尿烷（Pellethane? 5863-82A和2363-55DE）制成的锥形管状移植物。
形态测量分析
本研究计算了六个形态测量参数，以评估对照组和支架植入组在无支架区域的主动脉几何变化，如图3所示。各组及各位置的主动脉内外半径均无显著差异（ATA：p = 0.969和0.970；pDTA：p = 0.163和0.216；dDTA：p = 0.063；ABA：p = 0.547和0.261），仅在dDTA处NF-SG组的外半径略大14%。
讨论
在年轻患者群体中越来越多地使用EVAR和TEVAR技术，这凸显了了解其对主动脉生理长期影响的重要性。目前尚不完全清楚支架引起的主动脉重塑的全貌。尽管许多体内研究侧重于通过血流动力学参数来评估支架植入后的变化[[23]、[24]、[25]]，但这些方法在捕捉主动脉壁的内在结构和机械变化方面存在局限性。
结论
本研究通过整合形态测量、机械分析和组织学分析，全面评估了猪模型中支架植入后的主动脉重塑情况。结果显示，重塑主要发生在支架接触区域，传统硬质支架移植物（CS-SG）引发了显著的病理变化，包括胶原蛋白积累、弹性蛋白压缩、平滑肌细胞减少和新生内膜形成。
作者贡献声明
拉明·沙赫巴德（Ramin Shahbad）：撰写初稿、数据可视化、方法设计、实验设计、数据分析。西瓦普里亚·库尼伊尔（Sivapriya Kuniyil）：撰写与编辑、方法设计、实验设计。杰森·麦克塔加特（Jason MacTaggart）：撰写与编辑、监督工作、方法设计、实验设计、概念构思。阿纳斯塔西娅·德西亚托娃（Anastasia Desyatova）：撰写与编辑、监督工作、资源协调、项目管理、方法设计、资金获取、数据管理、概念构思。
