MARC

 008180601s2016        us          esm        001c    eng
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■020    ▼a9781369619133
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI10583213
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■090    ▼a전자도서(박사논문)
■1001  ▼aBersi,  Matthew  Ryan.
■24510▼aBiomechanics  of  Angiotensin  II  Induced  Vascular  Remodeling▼h[electronic  resource]▼cBersi,  Matthew  Ryan.
■260    ▼a[Sl]▼bYale  University▼c2016
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2016
■300    ▼a1  online  resource(244  p)
■500    ▼aSource:  Dissertation  Abstracts  International,  Volume:  78-07(E),  Section:  B.
■500    ▼aAdviser:  Jay  D.  Humphrey.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Yale  University,  2016.
■506    ▼aThis  item  is  not  available  from  ProQuest  Dissertations  &  Theses.
■520    ▼aHypertension  has  increasingly  been  identified  as  one  of  the  primary  clinical  risk  factors  for  various  chronic  vascular  disorders  including  heart  attack,  stroke,  and  end  organ  damage.  It  is  well  established  that  perturbations  to    in  vivo  loading  conditions  (i.e.,  increased  blood  pressure)  will  cause  central  arteries,  such  as  the  aorta,  to  undergo  specific  growth  and  remodeling  processes  involving  matrix  synthesis  and  deposition.  Ideally,  this  matrix  turnover  leads  to  an  adaptive  increase  in  wall  thickness  which  serves  to  reduce  wall  stresses  back  to  their  baseline,  homeostatic,  value.  Consequently,  chronically  hypertensive  arteries  often  undergo  a  maladaptive  overcompensation  in  wall  thickness,  which  reduces  the  ability  of  the  vessel  to  distend  in  response  to  the  increased  blood  pressure.  This  reduction  in  vessel  wall  distensibility  often  leads  to  adverse  hemodynamic  alterations,  such  as  increases  in  both  central  pulse  pressure  and  pulse  wave  velocity,  the  current  clinical  standards  for  evaluation  of  arterial  stiffness.  Increasing  evidence  further  suggests  that  activated  immune  cells  significantly  contribute  to  this  excessive  hypertensive  remodeling.  Recruitment  of  immune  cells  to  the  vascular  wall  can,  in  severe  cases  of  uncontrolled  vascular  inflammation,  contribute  to  the  pathogenesis  of  complex  vascular  pathologies  such  as  aortic  aneurysm  and  dissection.  The  work  presented  in  this  dissertation  uses  experimental  approaches  and    in  vitro  mechanical  testing  analyses  to  better  understand  the  mechanical  consequence  of  hypertensive  vascular  remodeling  as  it  relates  to  excessive  aortic  fibrosis  and  dissecting  aortic  aneurysms.
■520    ▼aToward  this  end,  we  first  introduce  an  objective  in  vitro  mechanical  testing  protocol  that  we  show  is  suitable  for  characterization  of  excised  arterial  tissue  and  can  be  used  to  make  consistent  mechanical  comparisons  across  diverse  animal  models  of  vascular  disease.  Following  validation  of  the  procedure  in  healthy  murine  common  carotid  arteries  we  show  that  despite  apparent  structural  differences,  common  carotid  arteries  from  various  genetic,  pharmacological,  and  surgical  mouse  models  tend  to  maintain  constant  the  intrinsic  circumferential  stiffness  of  the  wall,  independent  of  blood  pressure.
■520    ▼aFollowing  development  of  the  material  characterization  technique,  we  used  the  well-established  angiotensin  II  infusion  mouse  model  of  induced  hypertension  to  quantify  the  time  dependent  changes  in  biomechanics  and  inflammatory-mediated  vascular  remodeling.  We  show  that  after  14  days  of  infusion,  the  aorta  underwent  dramatic  structural  changes  that  resulted  in  a  marked  loss  of  vascular  function  that  persisted  through  28  days  of  infusion.  By  separately  modeling  the  mechanical  contribution  of  the  media  and  adventitia,  the  two  primary  layers  of  the  aortic  wall,  we  show  that  during  hypertension  the  outer  adventitial  layer  experiences  a  large  increase  in  stress  that  results  in  excessive  deposition  of  fibrillar  collagen.  Similarly,  we  show  that  differential  responses  to  the  same  systemic  angiotensin  II  infusion  render  specific  regions  of  the  aorta  susceptible  to  aneurysm,  fibrotic  stiffening,  aortic  dissection,  or  short-term  mechanical  stability  and  that  all  mechanical  changes  are  highly  correlated  with  inflammatory  infiltration.  Notably,  region-specific  levels  of  angiotensin  II-dependent  smooth  muscle  contraction  suggest  a  potential  protective  mechanism  against  vascular  remodeling  primarily  through  the  ability  of  smooth  muscle  contraction  to  reduce  outer  diameter,  increase  wall  thickness,  and  ultimately  reduce  wall  stresses.
■520    ▼aFinally,  in  order  to  facilitate  material  characterization  of  aneurysmal  and  dissected  aortic  segments  following  angiotensin  II  infusion,  we  introduce  a  novel  inverse  material  parameter  identification  technique  that  combines  standard  biaxial  mechanical  testing  with  a  novel  optics-based  mechanical  testing  technique  known  as  panoramic  digital  image  correlation.  We  illustrate  the  proposed  method  with  healthy  control  samples,  and  show  that  locally  varying  material  parameter  distributions  can  be  achieved  using  reconstructed  full-field  deformations  and  highlight  that  the  method  can  be  extended  to  more  geometrically  complex  vascular  pathologies.
■520    ▼aOverall,  this  dissertation  reveals  that  chronic  hypertensive  vascular  remodeling  leads  to  aortic  maladaptation  and  persistent  loss  of  vascular  function  that  manifests  differentially  throughout  the  aorta  and  is  highly  inflammatory-mediated.  The  novel  experimental  methods  and  time-dependent  nature  of  our  analyses  reveal  distinct  mechanoinflammatory  correlations  that  represent  a  first  step  in  understanding  the  direct  mechanical  consequence  of  increased  vascular  inflammation  and  highlight  the  need  to  control  inflammation  in  chronically  hypertensive  patients.
■590    ▼aSchool  code:  0265.
■650  4▼aBiomedical  engineering
■650  4▼aBiomechanics
■650  4▼aBiology
■690    ▼a0541
■690    ▼a0648
■690    ▼a0306
■71020▼aYale  University.
■7730  ▼tDissertation  Abstracts  International▼g78-07B(E).
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0265
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2016
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T14823567▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a20180515▼f2018

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