基于眼部血液循环仿真系统构建眼底脉络瘀阻病机模型的开发应用研究

Fundus is the only window of the whole body to observe blood vessels noninvasively, and it is of great significance for speculating the degree of systemic vascular sclerosis and classification by observing the retinal vascular obstruction. Theory of qi and blood of traditional Chinese medicine (TCM) has a unique advantage in "Preventive Treatment of Disease", but which lacks scientific data to support at present. This project takes the normal and pathological retinal blood vessel as the template and the breakthrough point, using the advanced simulation technology, to perform the following research: (1) Establishing the emulation model of normal fundus blood circulation;(2)Combining with clinical data, to simulate the process of retinal vascular pathological changes in the emulation model dynamically;(3)Showing the theory of Qi and blood of TCM and pathogenesis of venation stasis resistance in the emulation model intuitively;(4)Observing the fundus lesions to speculate the cardiovascular and cerebrovascular diseases by using the emulation model and to provide scientific data to support early prevention and treatment of these diseases by TCM. Purpose is to give a stereoscopic emergence of the process of retinal vascular pathological changes and the occurrence and evolution of cardiovascular and cerebrovascular diseases, and explore the pathological mechanism of venation stasis resistance of TCM by combining the theory of Qi-blood-liquid-fluid, thus revealing the complete etiology and pathogenesis of cardiovascular and cerebrovascular diseases and substance foundation of the theory of Qi and blood of TCM, and providing new theories and treatment approaches for the prevention and treatment of cardiovascular and cerebrovascular diseases.

眼底是全身唯一可以无创观察血管的窗口，眼底血管阻塞对于推测全身血管硬化程度和分级具有十分重要的意义。中医气血理论在“治未病”方面具有独特优势，但目前缺乏科学数据的支撑。本项目以正常及病变眼底血管为模板和切入点，运用先进的仿真技术，拟进行以下研究：(1)建立正常眼底血液循环仿真模型；(2)结合临床病例资料，在仿真模型中动态模拟眼底血管病理改变过程；(3)在仿真模型中直观展现中医气血理论和脉络瘀阻病机；(4)利用仿真模型通过观察眼底病变推测心脑血管疾病并为中医中药对这些疾病的早期防治提供科学数据支撑。目的是立体展现眼底血管病变及心脑血管疾病的发生与演变过程，并结合中医的气血津液学说，探讨中医脉络瘀阻的病理改变机制，从而揭示心脑血管疾病的完整病因病机以及中医气血理论的实体基础，为防治心脑血管疾病提出新的理论和治疗途径。

眼底是全身唯一可以无创观察血管形态和病理生理过程的窗口，构建眼部血液循环仿真系统并可视化呈现脉络瘀阻演变过程对心脑血管疾病的诊断和预测具有重要的意义。本项目通过收集正常人眼部血管数据及血管性眼底病患者临床病例资料，结合计算机数据分析、仿真和软件开发技术，已基本完成了任务书中计划的研究内容，主要包括：(1)采集了30例健康人的眼底血管相关数据，利用先进的仿真技术建立了眼底血液循环模拟系统和3D眼球解剖模型，展现生理状态下的眼底血管形态；(2)收集了563例眼底血管病变患者(包括视网膜动脉硬化、视网膜静脉阻塞和动脉阻塞疾病)的病例资料，通过数据分析揭示高血压、高血脂等全身性疾病对眼底血管病变的影响，将数据录入仿真系统呈现血生化、血流动力学指标与眼底表现的动态相关性；(3)我们在将中医气血痰湿理论与眼底血管病变及全身指标建立对应关系时，发现受目前影像学检查精细度的限制，直接仿真眼底微血管病理改变是难点，因此我们又开展了动物模型研究，通过双侧颈总动脉结扎建立低灌注诱发视网膜微血管病变的大鼠模型，结合中医气血痰湿理论辩证用药，通过FFA血管造影和PSI血流成像等技术，为验证眼底脉络瘀阻的病理演变进程提供了客观生物学依据;(4)近两年OCTA技术的推广使得观察眼底微血管病变成为可能，也为我们仿真系统的开发应用带来新的曙光。我们已开始收集新的病例，并拟将启动新的研究项目，借助OCTA分析，对眼底大、中、小血管结构逐层进行三维重建，将其形态与眼底血管病变者的中医证候特点和辨证用药规律进行匹配。综上，通过本项目的研究，我们已初步建立了眼底血液循环仿真系统，在系统中呈现全身指标与眼底血管病变的动态变化关系，并初步验证了中医气血痰湿理论的指导意义。下一步我们将利用OCTA技术丰富和优化该系统，实现通过视网膜微血管这一窗口对心脑血管疾病的预警作用，并进一步体现中医气血痰湿辨证的物质基础。