小鼠肺动脉树的拓扑数据分析研究与肺动脉高压
摘要：肺动脉高压 (PH) 是一种心血管疾病，其平均肺动脉血压超过20 mmHg，在肺血管系统中产生影响。PH 伴随着血管重塑，其中，血管变得更加僵硬，较大的血管扩张，较小的血管收缩。包括低氧诱导型肺动脉高压 (HPH) 在内的某些类型的 PH 导致微血管稀化。本研究的目标是分析在 HPH 存在下肺动脉网络形态的变化。为此，我们使用拓扑数据分析 (TDA) 的新方法，利用持续同调来量化控制组和高血压小鼠的动脉网络形态。这些方法用于表征从微计算机断层扫描 (micro-CT) 图像中提取的动脉树。为了比较控制组和高血压动物之间的结果，我们使用三种修剪算法对生成的网络进行归一化。这个概念验证研究表明，修剪方法影响了树的空间统计和复杂性。结果表明，HPH 树具有更深的深度，并且方向复杂性与分支数量相关，但是对于通过血管半径修剪的树来说，左侧和前侧的复杂性较对照组树较低。虽然需要更多的数据来得出关于 HPH 对网络拓扑的总体影响的结论，但本研究为分析生物网络的拓扑结构提供了一个框架，并为诊断和检测 HPH 提供了相关信息提取的一步。
作者：Megan Chambers, Natalie Johnston, Ian Livengood, Miya Spinelli, Radmila Sazdanovic, Mette S Olufsen
论文ID：2210.07345
分类：Quantitative Methods
分类简称：q-bio.QM
提交时间：2023-02-03