学术投稿

网状血管计算机模拟分析

陈平汉;丁祖荣;王勇

关键词:网状, 血管系统, 计算机, 血流灌注, 计算方法, 有限元技术, 血流分配, 血流分布, 血管发生, 网络模拟, 图形处理, 算机仿真, 模型分析, 流量计算, 基础研究, 侧支循环, 边界条件, 血管内, 手术后, 非线性
摘要:多级分叉或网状血管的流量计算历来是临床和基础研究中受到关注的问题,如局部血管发生关闭或栓塞后对周围血流的影响,产生侧支循环或实施旁路搭接手术后下游血流灌注状况的改善,血管内注入药物后血流分配情况等等.传统的计算方法有水管网络迭代法和电路网络模拟,这些方法在处理边界条件和非线性参数方面存在不够直接和灵活的缺点,本文采用有限元技术和图形处理相结合的方法建立计算机仿真模型分析血管系统中的血流分布.
医用生物力学杂志相关文献
  • 心室肌做功能力与射血分数

    心脏是推动血液循环的动力泵,临床上常常使用射血分数(EF)、大氧耗量等指标评估心脏的功能,但这些指标中并未包含反映心脏负荷特征的压强,因此,这些指标的局限性是显而易见的.从力学的观点看,功或功率是客观反映一个动力泵能力的指标.多年来,很多学者使用压力与流量的积表示心脏的做功能力,但该指标只与心脏对外做功能力有关,并不能完全说明心脏的做功特性.本文提出了一种与心脏平均功率相关的指标:

    作者:张建保;袁利君;张晓军;刘一辉;曹铁生 刊期: 2003年第z1期

  • Novel Hollow Fibre Bioreactors for Growing Bulky Bone Tissue

    Limitations in the size and amount of bone tissue produced in vitro via tissue engineering are mainly due to the lack of nutrient and oxygen supply to the cells some distance away from the surface. Our laboratory has investigated possibilities for growing bulky bone tissue using novel hollow fibre bioreactors. The hollow fibre membranes embedded in the three dimensional scaffold are porous and semi permeable, which can serve the function of arteries and veins.

    作者:Hua YE;Zhidao XIA;David J. P. FERGUSON;James T. TRIFFITT;Zhangfeng CUI 刊期: 2003年第z1期

  • An Inhomogeneous and Anisotropic Constitutive Model of Human Dentin

    Introduetion In human dentin,microscopic tubules extend through the entire dentin with variational diameters.The peritubular dentin encircles the tubules and is characterized by its high mineral content.The intertubular dentin occupies the volume outside of peritubular dentin and contains more collagen and less mineral than the peritubular dentin.The above structural characters of dentin should lead to an inhomogeneous and anisotropic stress-strain relation of dentin.In the past years,a lot of experiments based on the microscopic structure of dentin had been done.Some attempts on theoreticallv modeling constitutive law of dentin were also presented.Here author gives an inhomogeneous and anisotropic constitutive model of human dentin,considering the difference of peri-and intertubular dentin,and compare the FEA results basing on this model with the moiréfringe testing results of Wang and Weiner(1998).

    作者:Bo HUO 刊期: 2003年第z1期

  • 体外不同张应力对人牙周膜成纤维细胞胶元纤维合成的影响

    研究HPDLF在不同应力作用下胶元纤维合成总量的变化,有利于进一步揭示正畸牙移动过程中牙周组织的改建规律.

    作者:赵志河;周继祥;林珠;江凌勇 刊期: 2003年第z1期

  • 神经元自发放电的慢波振荡形式及其通道探讨

    本研究从损伤DRG传人纤维中引导单根神经纤维放电,采集神经纤维放电的动作电位间期(interspike interval,ISI)序列.观察到一种周期为50s~200s,波幅为15ms~50ms的慢波振荡节律形式,该节律往往可以由K+通道阻断剂TEA诱发产生.

    作者:龙开平;胡三觉 刊期: 2003年第z1期

  • 低切应力兔颈总动脉粥样硬化模型中血管平滑肌细胞凋亡相关基因BAX和BCL-2的表达

    为探讨低切应力在动脉粥样硬化形成中的作用机制,观察了低切应力对动脉粥样硬化血管平滑肌细胞凋亡的影响.本文采用雄性新西兰白兔(体重2.5-3.0kg,n=54),左颈外动脉结扎,术后分别普通饲料、高脂饲料喂养,建立低切应力兔颈总动脉粥样硬化模型.设对照组(n=6),高脂组(n=24),普饲组(n=24).时相点为2、4、8、12周.

    作者:王溪涛;张炎;姜宗来 刊期: 2003年第z1期

  • Interactions of Platelet-Derived Growth Factor Beta-Receptors with Actin Filaments: Role of Focal Adhesion Kinase

    Platelet-derived growth factor beta - receptors ( PDGF beta - R) undergo directed movements in living cells, a process mediating cell migration. Motile actin filaments possibly contribute to such movements. We investigate here the interaction of PDGF beta - R with actin filaments, and a possible role for focal adhesion kinase (FAK) , an actin - associated protein, in the regulation of such a process by magnetic manipulations of the PDGF beta - R and genetic modulations of the FAK gene in cultured mouse embryonic fibroblasts.

    作者:Shu Q. LIU;Christopher TIECHE;Yan - chun LI;Paul K. ALKEMA 刊期: 2003年第z1期

  • 老年人平衡能力分析与评价

    前言摔倒是造成老年人受伤和猝死的重要原因,给家庭和社会带来巨大的负担,得到社会的高度关注.老年人平衡能力下降的原因是多方面的,神经肌肉骨骼的恶化导致了平衡系统的下降,其中包括肌力变化、关节柔韧性降低、视力减弱、前庭功能下降等.老年人步态、运动平衡能力等方面的研究,是目前国际生物力学界的一个热点问题.人静止站立在测力台上,由力信号经计算后获得每一瞬间重心投影点与台面中心的距离,从而得到重心移动轨迹图,计算有关重心轨迹的参数可定量地反映人体静态平衡能力.其主要参数有轨迹总长、总位移、轨迹圆面积、轨迹矩形面积、前后X、Y方向上分别的大位移和摆速、左右摆速等,轨迹长反映出人体晃动的程度,面积则直观地反映出晃动时人体重心走过的范围.

    作者:赵芳 刊期: 2003年第z1期

  • 神经科患者肢体震颤的定量研究

    神经科患者的肢体震颤是一种病理性震颤,这种病理性震颤主要出现在神经系统疾病(如帕金森,PD;特发性震颤,ET;进行性核上性麻痹等)病人的体征中,表现为头部、面部、及上、下肢或身体一部分的震颤或节律性不自主运动,其振幅和频率都比较规律.而这种振动在幅度和频率上与正常人生理性震颤完全不同.

    作者:浏丹;王坚;周祖巍;成伟华;蒋雨平;许世雄 刊期: 2003年第z1期

  • 酒精促进外伤性蛛网膜下腔出血的生物力学机制的研究

    在司法鉴定实践中,时常遇见饮酒后,较轻微的暴力打击头面部引起致死性外伤性蛛网膜下腔出血的案例,引发死因分析和死亡责任关系问题的诉讼纠纷.

    作者:于晓军;王家权;王典;吕俊耀;祁秀敏 刊期: 2003年第z1期

  • 工程化肌腱修复肌腱缺损后力学特性的组织学基础

    目的组织工程化肌腱的基础研究和临床应用已显出诱人的前景.但是,组织工程化肌腱植入后腱化过程与力学特性有何关系,在所查文献中未见报道.该问题的研究,可以为临床中肌腱移植术后何时解除固定,进行功能锻炼,减少肌腱粘连提供实验依据.本研究用聚羟基乙酸(Polyglycolic acid,PGA)作支架复合肌腱细胞构建的组织工程化肌腱植入术后肌腱再生的组织过程,并测定新生肌腱的力学强度,探讨组织工程化肌腱修复肌腱缺损后体内愈合过程中力学特性的组织学基础,为进一步提高新生肌腱的大张力,以便进行适度的康复锻炼提供实验参考.

    作者:张姝江;秦廷武;杨志明;李秀群 刊期: 2003年第z1期

  • 主动脉弓在体动态变形分析

    目的建立动态观察主动脉在体变形数据分析模型.方法数字图像处理系统以24帧/秒的速度对实验兔主动脉进行动态实时采集.应用多项式对主动脉的边界进行函数表达,并用小二乘拟合方法拟合得到主动脉的边界,应用计算机软件自动跟踪、处理、测量,从而确定每一张图片上主动脉弓的边界,并进行测量.

    作者:王瀛;董延军;李晓阳;张宏家;刘愚勇 刊期: 2003年第z1期

  • 高能冲击波碎石的力学机理研究

    近些年来,泌尿系、胆系统结石病症的发病率仍然很高,严重危害人体的健康.结石的患者的临床表现,轻者出现血尿、绞痛、胆总管阻塞,引起绞痛、发热、黄疸、影响消化系统,重者危及生命.我们在体外碎石仪器的基础上,采用电磁脉冲波源的原理,研制了高能冲击波胆道碎石仪和高能冲击波泌尿系结石碎石仪.并对不同种类的胆系结石及组织进行了高能冲击波碎石、动物实验和病理学研究.已掌握了破碎胆系结石(固醇石、混合石和色素石)所需的冲击波佳能量,也获取了高能冲击波破碎结石而不损伤胆囊、小肠粘膜组织的安全阈值,为体内碎石仪的进一步应用,提供了有价值的参考依据.

    作者:屈学民;王青庭;王斯刚;巨宏博;张建保;文峻;杨继庆 刊期: 2003年第z1期

  • 足部骨骼的三维应力分析

    传统的足部应力分析多采用实验和力学模型的手段.但是通过这两类方法得到的结果往往局限于足底的压力分布模式,或足部一些特殊结构,如足底腱膜,韧带等的生物力学特性,无法得到足部骨骼的整体应力分布情况.然而,应用有限元分析的方法,通过对足部骨骼建立三维真实模型,可以得到足部骨骼的应力分布情况,为了解一些足部疾病的病理和防治足部疾病提供有用的信息.

    作者:董骧;樊瑜波;张明 刊期: 2003年第z1期

  • 幼年大鼠骨骼肌在电刺激下的收缩特性测试

    应力与生长的关系,一直是广大生物力学工作者所关心的课题,不同的功能治疗和各种训练都可以使肌肉的收缩特性发生变化,本研究设计了对大鼠后肢骨骼肌的收缩特性进行测试的装置,利用该装置对一月龄大鼠后肢两组骨骼肌在电刺激下的收缩特性进行了测试,为研究大鼠骨骼肌在长期不同应力刺激水平及不同功能治疗等因素对其收缩特性改变打下基础.

    作者:陈孟诗;王岩;黄京月 刊期: 2003年第z1期

  • 动脉壁切应力和周向应力的协同作用

    前言在体动脉的内皮细胞暴露于血流中,同时承受着血流产生的壁切应力(WSS)和血压导致的周向应力(CS)的作用.在体或离体的研究表明,血流切应力和周向应力与内皮细胞的结构和功能密切相关.但绝大部分研究都是研究血流切应力或周向应力对内皮细胞的单独作用.由于在体动脉中血流和血压不是孤立存在的,它们之间存在着联系,因之产生的血流切应力和血管周向应力不是孤立地对内皮细胞起作用,而是联合地起作用.已有的在体实验结果表明,低流体切应力和高周向应力的联合作用与动脉粥样硬化紧密相关.

    作者:覃开蓉;柳兆荣;Akira KAMIYA;Joji ANDO 刊期: 2003年第z1期

  • 脉动膜式张应力环境下血管平滑肌细胞的生长、增殖及重建

    心血管系统中,由于心脏有节律的收缩和舒张引起动脉管壁周期性运动,血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells)受到脉动式交变张应力作用.长期以来,人们认识到张应力/应变对细胞的生长、增殖及重建起着重要的作用.本文利用自行研制的脉动膜式张应力施加装置,对成年雄性SD大鼠胸主动脉血管平滑肌细胞加载,研究弹性基底膜周期性应变对血管平滑肌细胞生长与增殖的影响,并初步探讨细胞骨架重建过程中的力学响应机制.

    作者:何辉;樊瑜波;邹远文;宋锦璘;陈道运;蒋文涛;郭欣 刊期: 2003年第z1期

  • Effects of Surface Microtopology and Membrane Stiffness on Kinetics of Selectin/Ligand Interactions by a Modified BFP

    More and more evidences come out to support that the functionality of adhesion molecules are influenced by the surface microtopology of cell carrier or substrate. Adhesive molecules usually express on the microvilli of a cell, providing a well - defined spatial configuration to mediate the adhesions to the counterpart molecules on the apposed surface. In a pioneering work,comparisons were done by using immunoglobin (IgG) binding to their counterpart receptors CD16 expressed onto the membrane of transfected K562 cells (rough surfaces) and coated onto the surface of human red blood cells (smooth surfaces), respectively[1]. Here we extended this idea by developing a biomembrane force probe to elucidate the effect of surface microtopology and membrane stiffness on the kinetics of selectin/ligand binding.

    作者:Botao shaw;Mian long 刊期: 2003年第z1期

  • 玫瑰花瓣实验的概率动力学模拟

    玫瑰花瓣实验作为考察细胞间特异性相互作用的简单实验,已被免疫学家广泛用于评价受体与配体间的功能性作用,以及区分白细胞亚型[1~6].早期实验是将人T淋巴细胞和羊红细胞混合而发生粘附现象,大的淋巴细胞表面会吸附上小的红细胞,形成玫瑰花瓣结构.由于该实验不能把玫瑰花瓣尺寸分布与分子性质定量地联系起来,故迄今只是一种定性方法.我们根据已建立的小系统概率动力学模型设计新的玫瑰花瓣实验,能够把玫瑰花瓣尺寸分布与受体/配体密度及它们的反应亲和性联系起来,从而为临床免疫检测提供定量依据和方法学基础.

    作者:陈娟;黄俊;龙勉 刊期: 2003年第z1期

  • 组织工程化肌腱修复鸡趾屈肌腱缺损的生物力学特性研究

    目的肌腱缺损的修复与功能重建是骨外科的研究重点之一.组织工程化肌腱为修复肌腱缺损开辟了一条新途径.它具有良好的生物相容性、生物活性、生物力学相容性并能诱导胶原生成.近年来,在组织工程化肌腱方面已开展了多方面的研究,初步临床应用也取得了较好的效果.但是,从组织工程化肌腱的研究和应用中发现,它在植入体内后,其抗拉强度始终达不到正常肌腱的数值.不难推断,材料在体内的降解速率及诱导生成的胶原纤维的数量和质量同新生肌腱的生物力学性能有密切关系.

    作者:秦廷武;张姝江;杨志明;李秀群 刊期: 2003年第z1期

医用生物力学杂志

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主管:中华人民共和国教育部

主办:上海交通大学