微通道内红细胞流动与变形的可视化研究

微循环条件下,红细胞的尺寸与血管相近,血液不能视为均质流体,其流动表现出较强的颗粒性,红细胞流变特性对血液流动有较大影响。本文使用高倍显微镜对微流控芯片矩形截面微通道内红细胞的流动和变形特性进行可视化观察研究,并使用高速CCD相机拍摄和捕捉了红细胞在微通道内的流动和变形过程。通过观察不同浓度、粘度和速度下红细胞的聚集性、变形性以及常见的运动形态,发现红细胞在低粘度、低速流动条件下表现为两面凹圆盘形,沿流动方向运动过程总是伴随着翻转与旋转;在高粘度、高速运动条件下,红细胞表现为扁平椭圆形、呈坦克履带式(TTM)前进。     

血液的光散射特性

测定了不同血液样品(全血、红细胞、血浆)在可见光的吸收光谱,研究了He-Ne激光经过全血和红细胞的偏振度的变化,得出了人体血液中对可见光的吸收和散射主要来自红细胞的结论.     

“血液流变性”教学过程中的难点突破

对于医学大专生来说，血液流变性是他们学习中的难点．要了解血液流变性，必先学好牛顿液体的内容，即稳流、层流和湍流．在学好牛顿液体的基础上，进一步学习非牛顿液体的内容，才能真正了解血液的流变性，因此，教学的重难点应在牛顿液体与非牛顿液体及其不同之处上．     

Angiostatin抑制转移性肿瘤血液灌注和间质液输运的数值模拟

数值研究抗血管生成因子Angiostatin对转移性肿瘤微循环内血液灌注和间质液输运的抑制效应.肿瘤微血管网生成数学模型包括angiostatin的抑制效应、促血管生成因子的趋化效应和内皮细胞自身的扩散效应,血液灌注、间质液输运和跨壁流体交换分别采用Poiseuille、Darcy和Starling定律来描述.结果表明:angiostatin能抑制转移性肿瘤内外微血管网的生长速率、毛细血管芽的分叉、融合与增殖;进一步angiostatin可改善转移性肿瘤微环境内血液灌注和间质液输运的特性,从而增加微血管内外流体对流和物质交换的能力,降低肿瘤内药物输运困难,结果与实验相符,可为临床抗血管生成治疗肿瘤提供有益信息.     

现代血流测量方法

 血液动力学和血液流变学是医学研究的重要方面。血流的测量对于检查心血管功能,诊断血管疾病等都有实际价值。特别是微循环的血流信息,将为了解微循环生理机理,观察微循环障碍,研究药理提供必要可靠的依据。传统的血流计量方法有:(1)注入示踪法:将某些示踪物质(如荧光物质、染料等)注入血管,然后测其移动的速率,典型方法有费克氏(Fick)方法、快速注入指示剂稀释法等。(2)容积法:将某一器官或机体某一部分的静脉回流阻断,则在阻断期间,该器官组织的容积变化将代表该时间内进入这部分组织的血量。     

pH协同血清白蛋白对单个活态人红细胞作用的拉曼光谱研究

红细胞是维持生命最重要的细胞之一,pH是影响其结构功能的重要因素。 结合人血液中存在血清白蛋白,且可能会对红细胞起作用的特点,在模拟人体内血液中血清白蛋白与血红蛋白摩尔比值的条件下,研究pH协同血清白蛋白对单个活态人红细胞的形态,细胞膜变形能力及胞内血红蛋白结构变化的影响。 结果显示,不同pH下,红细胞的表面形态、 膜变形能力的变化规律与其胞内血红蛋白结构的变化有关：在pH 4.14,4.76,10.18时,红细胞胞内血红蛋白螺旋结构的减少、 疏水性氨基酸的暴露,血红素珠蛋白结合状态的改变,影响了血红蛋白结构的稳定性,从而导致红细胞的结构发生变化,其形态、 膜变形能力与正常值相比,变化结果显著。 而在pH 6.51和7.80下,血红蛋白的拉曼谱结果并未发现有上述变化情况,胞内血红蛋白的结构没有发生改变,红细胞的形态、 膜变形能力也接近于正常值。 在pH 5.49和8.76下,红细胞的表面形态和膜变形能力都有不同程度的变差,但其胞内血红蛋白的结构并没有改变,提示红细胞的形态和变形能力的改变可能是可逆的。 结果表明,pH协同血清白蛋白的作用下,血清白蛋白能对红细胞起保护作用,增强红细胞调节、 缓冲环境pH变化的能力。 研究结果全面地揭示了在模拟人体内血液中血清白蛋白与血红蛋白摩尔比值的情况下,红细胞结构功能的变化情况,不仅有助于阐明红细胞在有关生理、 病理状态下的结构与功能的变化,而且对其临床表现与有关防治对策都有重要的指导意义。     

人体血液红细胞31P NMR谱的研究

介绍了人体血液红细胞³¹P NMR谱的测量方法,介绍了样品的处理方法和测试参数的选择.发现正常人和病人血液的红细胞在²¹P NMR谱上存在着明显的差异,这些差异可望在临床医学上用于对某些血液病进行诊断和疗效跟踪的检测.     

基于BP神经网络的人体血液中红细胞浓度无创检测

采用BP神经网络算法模型对人体血液红细胞浓度进行无创检测。对获取的动态光谱数据和红细胞实测值利用BP神经网络进行建模分析,校正集输出对期望值的跟踪较好,相关系数R达到了0.993,用建立起的BP神经网络模型去检验预测集输出值,得到预测集的相对误差最大为4.7%,平均相对误差为2.1%,预测能力较为理想。结果表明：用BP神经网络模型能够较准确的处理动态光谱数据和人体红细胞实际值的非线性关系,提高了血液成分无创测量在临床上应用的可行性,具有较高的应用价值。     

血液的粘度及其临床意义

 血液粘度是血液流动时所表现出的内摩擦或粘性阻力,血液粘度过高时,血管内的血液流动不畅,使循环作用发生障碍。血液粘度取决于红细胞的浓度、可变形性、聚集、血浆粘度等,有关血液粘度的知识可为疾病的早期诊断、预防和治疗提供有用的依据。一、血液的成分血液由有形成分和血浆组成。有形成分包括红细胞、白细胞和血小板,占血液总体积的45%强些,血浆是蛋白质、盐类等的水溶液,占血液总体积的55%弱。二、血液的非牛顿性流体流动时,相邻流层间的切应力阻碍它们的相对运动。切应力表现流体的一种性质即粘滞性。量度粘滞性的物理量称为粘滞系数或粘度。     

美国科学家首次研制成功人造骨髓

美国密歇根大学的一个实验室首次研制成功人造骨髓，可以在试管中源源不断地制造出红细胞和白细胞。此项科研成果对于研究抗癌药物、简化药物检测、研究免疫系统缺陷以及输血用血液的不间断供应等创造了条件。     

椎体射频消融的温度场分析

为了探究椎体组织射频消融中的损伤范围,提出利用恒温边界作为热源激励的仿真模型来分析温度场,并且针对温度场构建中血液灌流难以确定的问题,提出一种根据仿真和实验差异用最小二乘法估计血液灌流项的方法,然后设计了动物在体实验并建立相应的有限元模型,针对消融温度为100℃时估计出的血液灌流项,设计了消融温度为95℃的实验进行验证。结果表明,引入血液灌流项后,仿真和实验之间的最大误差由7℃降至5℃,均方根误差由5.3℃降至3.9℃,可以对构建椎体组织射频消融的温度场提供参考。     

基于反常衍射的红细胞变形研究及蒙特卡罗仿真

用反常衍射理论分析了人体血液中静态红细胞和在剪切力作用下变形为椭球形红细胞的前向光散射特点,建立等体积/等表面积（V/S）光散射模型,采用蒙特卡罗法对稀悬浮液中静态和变形红细胞的光散射过程进行仿真,并计算出红细胞的变形度及三轴参数.结果表明,该理论下进行的细胞光散射分析精度与夫朗和费衍射理论相比可提高约一倍.     

人体循环系统中几个物理专题的讨论

众所周知,人体循环系统是由心脏、肺和血管系所构成．它包括了人体给养通路的体循环和血液净化的肺循环． 如图１为人体处于静态时,人体各部分的血液流向方框图．它给出了人体各部分的血液流向百分比．括号内的数字表明的是,人处在剧烈运动时,血液改变的倍数． 循环系统中的血管系,其类型、数量、规格请参见表１． 由表１可知,遍布人体各处的毛细管总计有 １０～（１０）条．其壁厚约 ｌμｍ,管壁上具有直径４ｎｍ的小孔,营养物与废物正是通过这些小孔进行渗透,实现交换的。 人体大约有１０１’（十万亿）个细胞,一个细胞可视为一…     

火焰原子吸收法同时测定红血球中铜、锌、铁、钙、镁

人体红血球中Cu、Zn、Mg、Ca的分别测定和健康人的红血球中某些元素的含量范围,国外已有报道。红血球是血液的主要有形成分。Cu、Zn、Fe、Ca和Mg都是人体的必需元素。红血球中这些元素的含量,同血液的生理功能、人体的健康或某些疾病密切相关。血液中各有形成份比血浆、血清以及全血中各元素的研究报道要少的多。随着现代仪器、分析技术和医学的发展,血液中有形成份里各元素的研究日益深入。为了临床上能充分利用人的血液     

生物力学中片流的边界元分析

用边界元方法^[1,2]研究了生物力学中肺毛细血管血液的流动,并对肺毛细血管的SFH模型,SFC模型进行了数值模拟,给出血液流动的速度场及血管壁上的面力分布和压力分布.对肺毛细管内皮细胞受的切应力,数值计算表明,正常情况下,在0~4.64×10^-5N/cm²之间,这与Dewey实验结果^[8](0~5×10^-5N/cm²)相一致,肺胞的形态将按使呼吸膜受切应力值最小为原则构形.同时,本文方法还可为数值分析心血管内的血液流动提供一种有效的数值方法,这对生物力学和医学工程是有价值的.     

光学多普勒血液微循环测量技术及其最新进展

血液微循环的测量研究有着非常重要的临床诊断价值。现有的可用于血液微循环测量的光学多普勒技术可分为三大类:激光多普勒技术、相干层析多普勒技术和光声多普勒技术。在介绍这三类技术的基本工作原理和主要特点的基础上,简要分析了各类中最具代表性的前沿技术,分别为激光多普勒宽场实时成像技术、光学相干层析多普勒微血管造影术和光声多普勒流速测量技术。对这些前沿技术的进一步发展和实际应用进行了展望。     

血流控制下时间门的人体血液参数无创检测研究

为了进一步提高人体血液成分无创伤测量的精度,从而达到临床的要求,提出了人体血液成分无创伤测量的一种新方法,这种方法是在血流受阻条件下,基于动力双波长时间分辨透射测量,将先进的时间门技术和拉普拉斯变换方法结合起来,对人体血液成分进行无创伤测量。该理论模拟了利用该方法在体测量人体血液参数,模拟结果显示当p>0, 强调早期到达的光子的贡献时,能提高人体血液参数的检测灵敏度。     

舌诊归一化反射光谱用于红细胞数无创测量

利用舌诊归一化反射光谱对人体血液中红细胞总数(RBC)进行了无创检测研究.采集240名志愿者舌尖反射光谱并进行反射率归一化同时用数码相机记录志愿者舌象.将样本分为两组:校正集和预测集,以血液成分含量生化分析值为参考,建立红细胞总数与光谱数据的偏最小二乘回归(PLSR)预测模型.所建模型的相关系数为0.991,用所建模型...     

无创人皮肤浅表组织血液中卟啉的荧光光谱分析

人体中含有的卟啉化合物主要有血红蛋白、血红素、原卟啉、粪卟啉、尿卟啉等。健康状况影响卟啉代谢,恶性肿瘤影响原卟啉(PPⅨ)与类胡萝卜素的相对含量。采用钛宝石激光器、光导纤维、荧光探头、多色仪、CCD、微机,组建起实施人体皮肤浅表组织内血液中的卟啉进行无创荧光检测系统。对人耳垂皮肤浅表组织内血液进行了荧光分析,结果同P_pⅨ水溶液的荧光谱一致。     

肿瘤射频热疗SAR场与瞬时温度分布模拟

本文针对非侵入性射频热疗的SAR场及瞬态温度分布进行建模和数值模拟计算。采用了能正确反映电磁波在生物组织中衰减的电磁场模型。在温度场模拟中考虑了血液灌流项随组织温度变化和肿瘤区低血液灌流的特点,这些措施使模拟计算结果更加符合临床实际。还对射频热疗电磁能量分布和温度分布的特点及其影响因素等作了细致的分析和讨论。