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脑Willis环的一维血流动力学及氧输运特性的数值研究
被引量:
2
1
作者
姬长金
贺缨
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第3期591-599,共9页
Willis环是大脑侧枝循环的重要组成部分,研究其血流动力学特性以及氧输运规律对脑缺血疾病的认知和预防有着非常重要的作用.该文旨在利用一维血流动力学模型模拟整个Willis环的流量变化和压力分布,并建立动脉内氧输运的一维模型以模拟Wi...
Willis环是大脑侧枝循环的重要组成部分,研究其血流动力学特性以及氧输运规律对脑缺血疾病的认知和预防有着非常重要的作用.该文旨在利用一维血流动力学模型模拟整个Willis环的流量变化和压力分布,并建立动脉内氧输运的一维模型以模拟Willis环内氧分压的变化规律,为研究脑组织内血液流动和氧输运打下基础.首先,基于弹性圆管内的一维非线性流动方程和状态方程建立血流动力学模型,在一维对流扩散方程的基础上,考虑由管腔向壁面的扩散和壁面细胞的新陈代谢消耗推导出氧输运特性方程.通过Lax-Wendroff两步法对血流动力学方程进行离散,而在进行对流扩散方程的离散时,则运用迎风格式.通过数值计算得到了正常情况下Willis环各个血管任意位置的流量、压力和氧分压的变化曲线,正常情况下各个位置的氧分压处于稳定的平衡状态.最后,还通过此模型进一步模拟了右侧颈内动脉狭窄对各个血管内流动的影响.当狭窄程度达到80%时,中脑动脉的流量和压力会明显下降,造成其供应区域的血流减少.同时,Willis环右侧血管内的氧分压会大大降低,而左侧血管的氧分压会出现上升趋势,但幅度要小于右侧血管降低的幅度.
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关键词
WILLIS环
对流扩散
狭窄
氧输运
一维模型
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职称材料
玻璃化保存对家兔颈总动脉松弛行为的影响
被引量:
1
2
作者
郑宇轩
赵刚
《中国科学技术大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第9期926-930,共5页
实验测定了玻璃化保存前后家兔颈总动脉的松弛曲线G(t),利用数学方法将连续松弛谱函数简化,并结合经验公式对实验数据进行非线性拟合,得到了动脉的3个材料参数(C,1τ和2τ).通过比较玻璃化保存前后动脉松弛行为特征参数的差异,得到了玻...
实验测定了玻璃化保存前后家兔颈总动脉的松弛曲线G(t),利用数学方法将连续松弛谱函数简化,并结合经验公式对实验数据进行非线性拟合,得到了动脉的3个材料参数(C,1τ和2τ).通过比较玻璃化保存前后动脉松弛行为特征参数的差异,得到了玻璃化保存对动脉力学行为的影响.结果表明:①经过约600 s的松弛过程后,新鲜动脉约可保持初始应力的70%,而玻璃化保存动脉则仅可保持初始应力的约60%;②玻璃化保存动脉的短期松弛时间常数1τ相对新鲜对照组而言显著较小,约降低60%,长期松弛时间常数2τ约降低15%,而C几乎不变.
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关键词
动脉
玻璃化保存
粘弹性
连续松弛谱
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职称材料
玻璃化保存对家兔跟腱松弛行为的影响
3
作者
于前锋
赵刚
《中国科学技术大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期207-212,218,共7页
玻璃化保存方法操作方便、保存效果良好,近年来已被广泛用于血管、肌腱等生物软组织的深低温保存.基于QLV理论,采用新的参数拟合方法得到QLV模型特征参数,通过比较玻璃化保存前后QLV模型中特征参数的差异,研究玻璃化保存对跟腱松弛行为...
玻璃化保存方法操作方便、保存效果良好,近年来已被广泛用于血管、肌腱等生物软组织的深低温保存.基于QLV理论,采用新的参数拟合方法得到QLV模型特征参数,通过比较玻璃化保存前后QLV模型中特征参数的差异,研究玻璃化保存对跟腱松弛行为的影响,以期建立和完善玻璃化保存跟腱的粘弹性力学评价指标.本研究对玻璃化保存前后的肌腱做应变水平为2%的松弛实验,并成功地应用QLV模型分别描述了跟腱标准松弛实验的线性加载段和应力松弛段应力随时间的变化.结果表明:①经过1 200s的松弛,玻璃化保存前后跟腱的最终应力松弛水平相差不大(约4%);②针对QLV模型,充分考虑标准松弛实验中线性加载段的影响,建立了一种松弛全过程数据拟合方法,用模型很好地描述了整个松弛过程应力随时间的变化;③通过对比玻璃化保存前后QLV模型中各特征参数的变化,发现跟腱经过玻璃化保存后其刚性变强、弹性响应能力增加,而其粘性响应有差异;④用Wilcoxon符号秩检验法对玻璃化保存前后跟腱的松弛行特征参数进行统计学分析,结果表明保存前后其特征参数没有显著性差异(p>0.05),说明所设计的玻璃化保存方案能够很好地保留跟腱的粘弹性力学性能.
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关键词
跟腱
玻璃化保存
粘弹性
准线性粘弹性
松弛
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职称材料
题名
脑Willis环的一维血流动力学及氧输运特性的数值研究
被引量:
2
1
作者
姬长金
贺缨
机构
中国科学技术大学近代力学系生物力学实验室
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第3期591-599,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(10772176)~~
文摘
Willis环是大脑侧枝循环的重要组成部分,研究其血流动力学特性以及氧输运规律对脑缺血疾病的认知和预防有着非常重要的作用.该文旨在利用一维血流动力学模型模拟整个Willis环的流量变化和压力分布,并建立动脉内氧输运的一维模型以模拟Willis环内氧分压的变化规律,为研究脑组织内血液流动和氧输运打下基础.首先,基于弹性圆管内的一维非线性流动方程和状态方程建立血流动力学模型,在一维对流扩散方程的基础上,考虑由管腔向壁面的扩散和壁面细胞的新陈代谢消耗推导出氧输运特性方程.通过Lax-Wendroff两步法对血流动力学方程进行离散,而在进行对流扩散方程的离散时,则运用迎风格式.通过数值计算得到了正常情况下Willis环各个血管任意位置的流量、压力和氧分压的变化曲线,正常情况下各个位置的氧分压处于稳定的平衡状态.最后,还通过此模型进一步模拟了右侧颈内动脉狭窄对各个血管内流动的影响.当狭窄程度达到80%时,中脑动脉的流量和压力会明显下降,造成其供应区域的血流减少.同时,Willis环右侧血管内的氧分压会大大降低,而左侧血管的氧分压会出现上升趋势,但幅度要小于右侧血管降低的幅度.
关键词
WILLIS环
对流扩散
狭窄
氧输运
一维模型
Keywords
circle of Willis, convective-diffusive, stenosis, oxygen transport, one-dimensional model
分类号
Q811.2 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
玻璃化保存对家兔颈总动脉松弛行为的影响
被引量:
1
2
作者
郑宇轩
赵刚
机构
中国科学技术大学近代力学系生物力学实验室
出处
《中国科学技术大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第9期926-930,共5页
基金
国家自然科学基金(50506029)
安徽省自然科学基金(070413099)资助
文摘
实验测定了玻璃化保存前后家兔颈总动脉的松弛曲线G(t),利用数学方法将连续松弛谱函数简化,并结合经验公式对实验数据进行非线性拟合,得到了动脉的3个材料参数(C,1τ和2τ).通过比较玻璃化保存前后动脉松弛行为特征参数的差异,得到了玻璃化保存对动脉力学行为的影响.结果表明:①经过约600 s的松弛过程后,新鲜动脉约可保持初始应力的70%,而玻璃化保存动脉则仅可保持初始应力的约60%;②玻璃化保存动脉的短期松弛时间常数1τ相对新鲜对照组而言显著较小,约降低60%,长期松弛时间常数2τ约降低15%,而C几乎不变.
关键词
动脉
玻璃化保存
粘弹性
连续松弛谱
Keywords
artery
vitrification
viscoelasticity
continuous relaxation spectrum
分类号
R318.52 [医药卫生—生物医学工程]
Q66 [生物学—生物物理学]
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职称材料
题名
玻璃化保存对家兔跟腱松弛行为的影响
3
作者
于前锋
赵刚
机构
中国科学技术大学近代力学系生物力学实验室
中国科学技术大学近代力学系生物力学实验室
安徽合肥
中国科学技术大学
电子
科学
与
技术
系
低温
生物
医学工程研究中心安徽合肥
出处
《中国科学技术大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期207-212,218,共7页
基金
国家自然科学基金(51076149)资助
文摘
玻璃化保存方法操作方便、保存效果良好,近年来已被广泛用于血管、肌腱等生物软组织的深低温保存.基于QLV理论,采用新的参数拟合方法得到QLV模型特征参数,通过比较玻璃化保存前后QLV模型中特征参数的差异,研究玻璃化保存对跟腱松弛行为的影响,以期建立和完善玻璃化保存跟腱的粘弹性力学评价指标.本研究对玻璃化保存前后的肌腱做应变水平为2%的松弛实验,并成功地应用QLV模型分别描述了跟腱标准松弛实验的线性加载段和应力松弛段应力随时间的变化.结果表明:①经过1 200s的松弛,玻璃化保存前后跟腱的最终应力松弛水平相差不大(约4%);②针对QLV模型,充分考虑标准松弛实验中线性加载段的影响,建立了一种松弛全过程数据拟合方法,用模型很好地描述了整个松弛过程应力随时间的变化;③通过对比玻璃化保存前后QLV模型中各特征参数的变化,发现跟腱经过玻璃化保存后其刚性变强、弹性响应能力增加,而其粘性响应有差异;④用Wilcoxon符号秩检验法对玻璃化保存前后跟腱的松弛行特征参数进行统计学分析,结果表明保存前后其特征参数没有显著性差异(p>0.05),说明所设计的玻璃化保存方案能够很好地保留跟腱的粘弹性力学性能.
关键词
跟腱
玻璃化保存
粘弹性
准线性粘弹性
松弛
Keywords
tendon
vitrification
viscoelasticity
QLV
relaxation
分类号
R318.52 [医药卫生—生物医学工程]
Q66 [生物学—生物物理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
脑Willis环的一维血流动力学及氧输运特性的数值研究
姬长金
贺缨
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2012
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
玻璃化保存对家兔颈总动脉松弛行为的影响
郑宇轩
赵刚
《中国科学技术大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
玻璃化保存对家兔跟腱松弛行为的影响
于前锋
赵刚
《中国科学技术大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011
0
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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