学术投稿

生物医学上现实的心脏储备模型的研究和展望

肖守中;郭兴明

关键词:生物医学, 心脏储备, 心肌收缩能力, 临床指标, 力学模型, 几何模型, 心脏超声检查, 心脏病学, 建模, 原位检测, 研究报告, 严重缺陷, 心脏模型, 心力衰竭, 能力概念, 临床应用, 临床意义, 检测数据, 计算, 几何形状
摘要:心脏建模不但具有理论和方法学意义,也具有重要的临床意义,例如,某些临床指标离开了心脏的几何模型将无法计算.在心脏建模中至少存在四个问题:(1)在心脏的几何模型的临床应用中存在着个体化的困难,例如,把具体病人心脏的影象检测数据与理想的几何形状拟合所报告的射血分数值所带来的误差;同时,心脏超声检查心腔体积定量计算研究报告中缺少金标准的选择和对照;(2)在心脏的力学模型方面,心肌收缩能力概念本身至少存在两个严重缺陷,即缺乏能在原位检测而又无可非议的有力指标,特别是缺少可接受的无创性指标,不能区别心肌收缩能力改变与负荷和心率改变在细胞层次上机制,这限制了心脏力学模型的实用性;(3)对不同层次上的心脏模型作生物医学上现实的整合亟待进行,以期对临床心脏病学作出更大支撑;(4)缺少心脏储备建模的研究,而作为心脏病的严重后果的心力衰竭的基本问题正是心脏储备的降低.
医用生物力学杂志相关文献
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    目的本文研究了当血管内皮细胞HUVEC被内毒素LPS直接激活损伤时,血管内皮细胞HUVEC生物力学特性的变化.

    作者:王翔;吴泽志;蔡绍皙;王晓军;罗向东;杨宗城;黎鳌 刊期: 2003年第z1期

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    生物膜是由蛋白质、脂质和碳水化合物等构成的超分子体系,其主要的功能包括能量转换、物质运输和信息传递以及承担着蛋白质和酶系统的代谢进程.质膜是细胞中对环境刺激为敏感的部位,膜蛋白又是膜功能的主要执行者,因此研究声波刺激下膜蛋白结构和功能的改变将有助于了解植物对机械刺激的原初响应过程.本研究以烟草愈伤组织为材料,来研究声波刺激对膜蛋白二级的影响.

    作者:赵虎成;吴嘉;席葆树 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

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    作者:王溪涛;张炎;姜宗来 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

  • 膝内翻引起胫骨平台内侧骨质增生的模拟

    关于骨功能适应性,人们做了大量的研究工作.骨质增生是骨功能适应性的极端情况,运用骨功能适应性定量理论研究骨质增生,目前,国内外尚未见报道.我们采用骨自优化理论和有限元方法相结合,依据膝内翻引起胫骨平台内侧骨质增生的生理过程,模拟了胫骨平台内侧的骨质增生.

    作者:朱伟民;朱兴华;刘百奇 刊期: 2003年第z1期

  • 冠状动脉粥样硬化的血流动力学的数值模拟研究

    越来越多的研究证据表明,血流动力学因素在动脉粥样硬化的发生和发展过程中起着关键的作用.但时至今日血流动力学因素确切的作用还需要进一步了解,因此,更深入地研究动脉粥样硬化的生物力学机理对于掌握动脉粥样硬化的病理和发病规律有着巨大的研究价值.

    作者:王家权;于晓军;曾衍钧;伍时桂;徐小虎 刊期: 2003年第z1期

  • Development of a Flow Chamber for Studying Cell Behaviour under Pulsatile Flow

    Introduction Because of the complexity and sophistication of the in vivo enviromnent, to systematically study the behavior of cellular response to mechanical forces has mainly relied on the use of in vitro preparations. The parallel plate flow chamber is the most common used for applying fluid shear stress to cultured cells. Most studies used parallel plate flow chambers under steady flow, and only a limited number of in vitro studies concerned with the influence of pulsatile flow. Several kinds of flow chamber were developed which can provide pulsatile flow to cells ( Helmilinger et al , 1991; Ruel et al. , 1995 ;Tacobes et al. , 1998). If the flow in flow chamber similar to the in vivo arterial pulsatile flow can be applied to cultured cells, then more useful information may be achieved.

    作者:Yubo Fan;Wentao Jiang;Yuanwen Zou;Ling Bai;Jinlin Song;Ming Zhang;Zonglai Jiang;Junkai Chen 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

  • 人工心脏瓣膜体外加速疲劳试验

    人工心瓣的疲劳寿命,与患者的生命紧密相关.体外加速试验可以大大缩短研究周期,因而受到重视.以往的试验表明,体外模拟实验与体内寿命有相关性,它们表现在这几方面:(1)在体外疲劳试验中发生故障的人工心瓣组件在体内也会发生故障;(2)在体外模拟疲劳试验中构件磨损和疲劳的部位也是临床常见的部位;(3)在体外疲劳试验中寿命较高的人工心瓣,在体内寿命也长.

    作者:席葆树;Ned H.C.Hwang;吴嘉 刊期: 2003年第z1期

  • 人肺上皮细胞在基底周期性拉伸下的增殖与整联蛋白再分布

    呼吸过程中,肺泡上皮细胞有着独特的力学环境,其粘附的基膜有较大的周期性拉伸应变(10%~30%).这一应变的变化导致哪些生物学响应,并终如何调控肺结构、功能、代谢等生理活动或肺发育不全、哮喘、肺损伤等病理过程?在此过程中整合素作为跨膜信号转导分子行为如何?

    作者:张惠静;杨力;卢晓;王红兵;王远亮;黄岂平;蔡绍皙 刊期: 2003年第z1期

  • 微管在细胞可变形性中的作用--抗拒微丝产生的张力

    细胞的形态和力学性质或者说细胞的可变形性,决定了细胞对载荷的敏感程度.例如,剪应力持久作用可导致血管内皮细胞长轴沿流场方向排列,同时伴随细胞弹性模量的显著增高以及作用在细胞表面的剪应力梯度的显著降低.与此相对应,同一剪应力条件不再能诱导重排后的血管内皮细胞产生相应的生物学效应,如细胞膜上牵拉敏感离子通道的开放、胞内Ca2+浓度和血小板衍生生长因子(PDGF)B链mRNA的转录水平的增高等.这些证据表明,细胞的可变形性是细胞得以分辨其已经适应的和未适应的载荷的一种机制.

    作者:张毅奕;陶祖莱 刊期: 2003年第z1期

  • 应用可降解外套管防止移植静脉再狭窄的生物力学研究

    目的探讨用可降解外套管束缚移植静脉(VG)一段时间,防止VG再狭窄及其生物力学机制.方法以18条犬的股静脉和颈外静脉调转按相同伸长比端-端吻合至同侧股动脉和颈总动脉,其中一侧股动脉和颈总动脉的移植静脉外加可降解外套管为实验组,不加外套管侧为对照组.可降解外套管采用聚乳酸-聚乙醇酸(PL-GA),降解速度6周.

    作者:纪广玉;邹良建;张宝仁;韩林;龚克勤;孙辉;柳兆荣 刊期: 2003年第z1期

  • Using SIMM To Construct Musculoskeletal Modeling of the Human Leg

    Introduction The researches show that a realistic three - dimensional biodynamic model of the human leg is developing into powerful tools for functional analysis of the knee, for evaluation of surgical and diagnostic procedures, and for design of artificial joint[1,2]. In the other word, if it could be established, then it may become possible to accurately obtain the muscle,ligament, and the articular contact forces at the human knee joint in vivo with the aid of biodynamic simulation. This, without doubt, will provide a powerful way for the clinic rehabilitation. But, unfortunately, so far this work is still challenging for biomechanical/biomedical researchers.

    作者:Xishi WANG;Liqun ZHANG;Tianying WANG 刊期: 2003年第z1期

  • 人表皮干细胞体外培养及分化特性的研究

    目的探索人表皮干细胞(KSC)的筛选和体外培养方法,了解表皮干细胞在体外快速扩增的条件及其分化特性,为研究创伤愈合和组织工程提供良好的细胞模型;

    作者:揭彬;罗向东;伍素华 刊期: 2003年第z1期

  • 机械压力及细胞内钙释放通道阻滞对颞下颌关节髁突软骨细胞骨架影响的研究

    目的探讨颞下颌关节髁突软骨细胞(mandibular condylar cartilage,MCC)的骨架系统随机械力的变化过程及其是否受到细胞内钙及其IP3通道的影响.

    作者:张旻;王美青;王景杰 刊期: 2003年第z1期

  • 整合素对肝癌细胞与Ⅳ型胶原粘附与趋化行为的影响

    采用微吸管实验技术,测定肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)细胞与Ⅳ型胶原裱衬表面的粘附力;进一步加入针对整合素alpha1~alpha6(CD49a~CD49f)和beta1亚单位(CD29)的单克隆抗体(Anti-CD49a~Anti-CD49f、Anti-CD29)处理HCC细胞,观察Anti-CD29对细胞与Ⅳ型胶原裱衬表面的粘附力的影响.采用双微吸管实验法进行HCC细胞趋化实验,在两侧微管内加入相同浓度的Ⅳ型胶原,并引导微管尖端与同一细胞紧密接触,动态观察细胞两侧伪足形成过程;在一侧微吸管内分别加入Anti-CD49a~Anti-CD49f、Anti-CD29,考察整合素亚单位阻断对HCC细胞伪足形成的影响.利用流式细胞仪对HCC细胞表面整合素亚单位的表达进行分析.从而可以直观清楚地得到整合素分子阻断对HCC与Ⅳ型胶原裱衬表面粘附和整合素分子对介导HCC细胞向Ⅳ型胶原发生趋化行为的影响.

    作者:吴泽志;傅遍红;董澄;秦建;蔡绍皙;吴云鹏 刊期: 2003年第z1期

  • 兔下肢股静脉生物力学指标的测量

    实验设备与用材1.视频维度分析仪系统(VDA)该系统是由电视摄象机、电视录象机、视频维度分析仪、监视器、带条记录仪组成,电视摄象机用于记录兔下肢股静脉长度的变化,然后将信号分别传到电视录象机和视频维度分析仪,电视录象机将所拍摄的信号存储起来,视频维度分析仪可将视频信号加以分析,以获得其长度的变化,变化的情况可由监视器来观察,带条记录仪可将应变与时间的关系曲线绘制出来.

    作者:冯岱雅 刊期: 2003年第z1期

  • Mechano- Chemical Coupling at Molecular Level: Forced Dissociation of Selectin/Ligand Binding

    Mechano - chemical coupling is a common phenomenon that exists in various biological processes at different physiological levels. Bone tissue remodeling strongly depends on the local mechanical load. Leukocytes are sheared to form the transient aggregates with platelets or other leukocytes in the circulation. Flow pattern affects the signal transduction pathways in endothelial cells. Receptor/ligand interactions are important to cell adhesion since they supply the physical linkages among cells. How external forces influence the biological function has little been known, and nowadays attract more and more attentions. Here the forced dissociation of selectin/ligand binding is used to test mechano - chemical coupling at molecular level.

    作者:Mian Long 刊期: 2003年第z1期

  • 髋臼骨关节面的曲率分布与变化

    髋臼骨关节面的曲率分布与变化是构建髋臼三维模型的关键与难点.长期以来,髋臼骨关节面因其形态上的难以量化而大多被简单认定或假设为半球面.目前,在用有限元分析方法对髋关节进行一系列生物力学研究时,尚停留在构建简单的球面模型表示髋臼,并通过该模型的唯一参数,球面半径的改变确定髋臼的大小.该球面模型未充分考虑髋臼骨关节面的形态特点,势必影响在此基础上所作的有限元生物力学分析结果.因此,对髋臼骨关节面的曲率分布与变化的研究具有十分重要的意义,但至今未见有相关研究报道.

    作者:顾冬云;戴尅戎;胡鑫;习俊通 刊期: 2003年第z1期

  • 低切应力对血管平滑肌细胞原癌基因蛋白c-Fos和c-Myc表达的影响

    切应力可调节细胞的增殖和凋亡,从而影响血管的重建.研究低切应力对完整血管平滑肌细胞原癌基因蛋白c-Fos和c-Myc表达的影响,可以初步探讨切应力引起血管平滑肌细胞增殖和调亡的机制.本文应用血管体外应力培养系统,将一段完整的猪颈总动脉在体外进行培养,控制定常流和血管腔内压力100mmHg,在中(20dyn/cm2)、低(5dyn/cm2)切应力条件下体外培养1、6、24h,采用免疫组化和计算机图象分析方法观察血管壁平滑肌细胞c-Fos和c-Myc表达的情况.

    作者:姜宗来;刘艳春;刘波;张峰;张炎 刊期: 2003年第z1期

医用生物力学杂志

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