研究背景急性冠脉事件是缺血性心脏病患者的最重要死亡原因,通常由斑块破裂继发血栓形成。心率增快除了参与动脉粥样硬化早期形成,其作用贯穿于整个动脉粥样硬化的自然史,最终对容易破裂的易损粥样硬化斑块形成也很关键。因此降低心率治疗是一个非常重要的靶标,并且心率降低可能降低冠脉斑块破裂,从而减少急性冠脉事件。伊伐布雷定(ivabradine)是首个特异性If通道阻滞剂,降低窦房结节律,从而减慢心率。因难以连续多次测定体内冠状动脉斑块组织成分和表面应力,且无斑块破裂的代表性动物模型,寻求以计算机模拟达到预测伊伐布雷定对斑块破裂影响的目的。研究目的建立预测伊伐布雷定通过降低心率影响冠状动脉斑块破裂的计算机数学模型。研究方法冠状动脉斑块破裂取决于内因和外在触发因素,设定斑块表面切应力是触发斑块破裂决定性因素。心率增快,冠脉血流速度和流量加大,斑块表面应力增加。疲劳,是一种长期反复心率荷载引起的破坏斑块过程,可能在斑块破裂中发挥的作用。疲劳取决于心率。模型共分2个亚模型：(1)左前降支冠状动脉血流流体模型：借助于流体模型,得到不同血管狭窄程度时不同心率所产生的冠状动脉斑块肩部切应力；(2)预测斑块破裂的计算机数学模型：假设斑块表面存在临界应力,当瞬时应力(日平均切应力)大于临界应力时斑块破裂。临界应力是影响斑块破裂多个变量的时间递减函数,包括疲劳(应力的总和)、斑块组成成分(脂核、纤维帽厚度、炎症(高敏C反应蛋白))和人口学特征(年龄、性别.、体重指数、总胆固醇)。应用建立的预测模型预测伊伐布雷定对个人及模拟群体斑块破裂的影响。根据文献数据对模型模拟的结果进行比较验证。研究结果(1)冠脉血流流体模型结果表明,不同狭窄程度下,心率越快,冠脉入口血流速度越快,冠状动脉斑块肩部的切应力增加,加速斑块的疲劳,不利于斑块稳定。(2)由预测模型模拟得出,心率降低的程度、持续时间与斑块破裂可能正相关。伊伐布雷定可延迟个体斑块破裂的发生；如果治疗人群的平均降低8次/分,约能避免2%/年的患者发生斑块破裂。斑块纤维帽厚度和脂核对斑块破裂的影响尤为重要;富含脂质斑块及薄纤维帽患者不仅需要降低心率治疗,还需加强其它治疗手段。当纤维帽厚度增加到一定程度时,斑块的稳定性可观。高敏C反应蛋白和年龄与斑块破裂可能呈正相关。降低心率治疗在男性冠心病患者中减少斑块破裂可能较女性患者更具优势。研究结论伊伐布雷定降低心率,降低斑块表面应力和疲劳,降低冠脉斑块破裂可能,从而减少急性冠脉事件发生,应重视冠心病患者降低心率的治疗。本课题首次利用计算机模拟技术预测斑块破裂,为帮助整体理解斑块破裂机制提供了新的思路及技术平台,也节约了有限的资源,缩短了研究的时间。斑块破裂是一个极其复杂的过程,仍有众多影响斑块破裂的因素没有考虑入本课题所建立的模型,因而模型有一定的局限性,仍需进一步完善和验证。