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基于"心肌桥-冠状动脉"模拟装置的周向应力研究
研制一种心肌桥压迫冠状动脉的模拟装置,用以研究壁冠状动脉近端与远端周向应力的动态变化,并可实现其独立调节.制作"心肌桥-冠状动脉"模拟装置,分别改变模拟冠状动脉外压和心肌桥压迫程度并记录周向应力的变化情况.结果表明,周向应力的异常主要位于壁冠状动脉近端,随着心肌桥压迫程度加剧,近端的周向应力平均值与震荡值(大值一小值)明显增大."心肌桥-冠状动脉"模拟装置能提供体外研究周向应力对血管影响的实验手段.
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利用硅胶管流动腔系统模拟动脉脉动血流切应力和周向应力环境
目的选择硅胶管流动腔的前、后负荷,模拟生理脉动流条件下动脉内皮细胞所承受的切应力和周向应力环境.方法利用在体脉动血流切应力和周向应力波形,在求得硅胶管流动腔几何和力学特性的情况下,反向求解硅胶管流动腔内径、压力和流量波形;根据所求得的压力和流量波形,确定出硅胶管流动腔的后负荷(即输入阻抗)条件;利用冯忠刚等提出的三弹性腔九元件集中参数模型模拟该后负荷,并求出各元件参数.结果三弹性腔九元件集中参数模型模拟出的输入阻抗模和幅角与目标输入阻抗模和幅角能较好的吻合.结论该方法为选择合适的硅胶管流动腔前、后负荷,构建能较真实再现动脉脉动血流切应力和周向应力环境的硅胶管流动腔系统提供了一定的理论依据.
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自发性高血压大鼠颈总动脉的平均壁面切应力和周向应力
目的 确定自发性高血压大鼠(SHR)颈总动脉的平均壁面切应力(WSS)和周向应力(CS),并与同龄正常血压大鼠(WKY)相对比,观察SHR和WKY大鼠颈总动脉平均WSS和CS的特征.方法 选取12周龄SHR作为动物模型,同龄WKY为对照组;通过在体测定颈总动脉的平均血流量与平均血压,离体测量颈总动脉的无载荷状态形态学数据,以及在体轴向伸长比条件下颈总动脉段的压力(p)-容积(V)关系,确定颈总动脉平均WSS和CS;同时比较SHR和WKY颈总动脉的平均血压和血流量、无载荷和载荷状态几何尺寸以及平均WSS和CS的特征.结果 与正常血压的WKY组相比,SHR组颈总动脉血压明显增高、流量明显降低;无载荷和载荷状态下SHR组动脉的内外半径均增大,载荷状态下 SHR组动脉壁厚减小;SHR颈总动脉平均WSS明显降低,而CS明显增高.结论 高血压和低流量引起了SHR颈总动脉重建;低WSS和高CS是SHR颈总动脉血液动力学参数的重要特征;WSS和CS的协同作用可能是反映动脉重建的敏感指标之一.
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胸主动脉数值模拟与数值模型比较
目的 探究血管在不同情况下的性质.方法 用有限元方法模拟建立胸主动脉直管段血管的线弹性小变形、线弹性大变形、非线性弹性和考虑动脉壁的残余应力因素的数值模型,分析了不同模型下动脉壁的应力分布和位移分布等力学性质,并对这儿种模型进行讨论和比较.结果 数值分析得出残余应力改变了周向应力的分布,没有改变周向应力水平,残余应力对血管的位移没有明显影响.结论 本次研究得出考虑残余应力作用后,血管内壁的应力集中明显降低.
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血管的周向应力计算及其应用
目的推导出生物体内弹性管道的周向应力计算公式.方法采用数学和力学分析方法,对生物体内的弹性管道周向应力σθ计算公式进行了推导.结果根据推算,弹性管道周向应力的近似公式为σθ=△P·r0/D,其中△P为管壁压强,r0为管道平均半径,D为管壁厚度;其数据值的绝对误差为△P/2,相对误差为D/2r0;周向应力准精确公式为σθ=(△Pr0/D-P1+P2/2),其数据值的绝对误差δσ=|△P/2-(P1+P2)D/2t0,相对误差δσθ/σθ=1/σθ|△P/2-D(P1+P2)/2r0|.并发现人体血管中,小动脉壁的周向应力高.结论周向应力的近似公式及其绝对误差的公式简单易行,便于临床应用.人体脉管系统中,高周向应力位于小动脉壁,并导致其易于破裂.
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通过压力-容积关系确定血管壁的周向应力
近年来大量研究表明,随内压变化的血管壁周向应力与血管壁的重建过程直接相关,直接影响血管壁的组份、结构和生理功能.为此,必须深入了解在内压作用下血管壁中的周向应力分布.
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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.
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K离子通道在剪切力诱导血管内皮细胞信号转导中的作用
血液在血管中流动时对血管壁产生持续的作力,分为剪切力、周向应力和压应力[1],剪切力在心血管系统的许多病理及病理生理过程中起着重要而跃的作用[2],它可以影响血管内皮细胞的形态及功能,导致应激的和缓慢的组织应答.剪切力信号通过血管内皮细胞的转导主要通过细胞骨架与生化因的相互作用,并引起内皮细胞结构、代谢及基因表达的变化[3,4].但长期以来,剪切力诱导内皮细胞形态学和功能的改变未能受到足够的重视,本综述描述了剪切力信号转导的可能途径,重点是离子通道(特别是K+通道)对剪切力的应答以及由此引起的细胞反应.
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肝前型门静脉高压兔门脉系统血管应力的研究
门脉高压症是肝硬化常见的病理生理改变.本研究采用两步门静脉结扎法制备门脉高压症(PHT)兔模型;检测不同时间点门静脉及小肠系膜曲张静脉的直径,不同程度曲张静脉及门静脉主干的血流动力学和应力(压力、剪应力和周向应力)大小.随着小肠系膜曲张静脉直径的增大,PHT兔门脉与小肠系膜静脉压力显著增加,剪应力减小,周向应力增大;两部位间应力(压力、剪应力和周向应力)呈直线正相关.研究表明,门脉高压时门脉系统处于低剪应力与高周向应力状态,这可能是门脉高压症并发症发生的力学基础.
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硅胶管流动腔系统的合理使用
硅胶管流动腔系统被用来研究培养血管内皮细胞在流体切应力和周向应力联合作用下的力学行为.如何选择硅胶管流动腔的几何和力学特性以及前、后负荷条件,真实模拟生理条件下血管内皮细胞的切应力和周向应力环境,是构建硅胶管流动腔系统须解决的关键问题.首先给出了确定硅胶管流动腔无载荷状态几何尺寸和硅胶管弹性模量的方法;其次给出了定常流条件下在硅胶管流动腔中模拟生理环境中壁面切应力和周向应力的过程;后总结了装置中壁面切应力、周向应力的控制因素.
