血流动力学模型及应用研究

针对现有血流模拟中采用的流体动力学模型计算量大且实时性差的问题,采用不可压缩稳态非牛顿流体模型对血液流动现象进行仿真,提出一种改进的血流模拟数值计算方法.首先根据血液流变性质、仿真的实时性与细节性的要求,选取合适的血流动力学模型;然后根据所选取的动力学模型,对现有的离散方法进行一定的改进,使得离散后方程的计算量符合仿真的实时性要求;最终计算出粒子的运动信息.实验证明,算法能够有效地降低血流数值计算的复杂度,提高血流绘制的效率.     

有氧运动改善心肌梗塞大鼠血流动力学异常和自主神经功能紊乱

目的:观察8周有氧运动对心肌梗塞大鼠血流动力学和自主神经功能的影响并探讨其可能机制.方法:27只SD大鼠随机分为假手术组(S组,n=10)、心肌梗塞组(M组,n=9)和心肌梗塞运动组(ME组,n=8),心肌梗塞模型采用冠状动脉结扎术,ME组进行8周跑台训练.末次训练后48h处死动物,分别测定大鼠心脏结构与功能、血流动力学、心率变异性以及心肌神经生长因子(NGF)和酪氨酸羟化酶(TH)基因表达水平.结果:(1)与S组比较,M组大鼠左室扩张、心功能下降,血流动力学异常,心率变异性显示自主神经功能紊乱,心肌NGF和TH mRNA与蛋白表达下调(P0.05);(2)与M组比较,ME组心功能增强,血流动力学异常和自主神经功能紊乱得以改善,心肌NGF和TH mRNA与蛋白表达上调(P0.05).结论:长期有氧运动可能通过改善血流动力学异常和自主神经功能紊乱抑制心肌梗塞大鼠心脏重塑并提高心功能.     

A Hybrid Mathematical Model of Tumor-Induced Angiogenesis with Blood Perfusion

Angiogenesis, the growth of new blood vessel from existing ones, is a pivotal stage in cancer development,and is an important target for cancer therapy. We develop a hybrid mathematical model to understand the mechanisms behind tumor-induced angiogenesis. This model describes uptake of Tumor Angiogenic Factor（TAF）at extracellular level, uses partial differential equation to describe the evolution of endothelial cell density including TAF induced proliferation, chemotaxis to TAF, and haptotaxis to extracellular matrix. In addition we also consider the phenomenon of blood perfusion in the micro-vessels. The model produces sprout formation with realistic morphological and dynamical features, including the so-called brush border effect, the dendritic branching and fusing of the capillary sprouts forming a vessel network. The model also demonstrates the effects of individual mechanisms in tumor angiogenesis： Chemotaxis to TAF is the key driving mechanisms for the extension of sprout cell; endothelial proliferation is not absolutely necessary for sprout extension; haptotaxis to Extra Cellular Matrix（ECM） gradient provides additional guidance to sprout extension, suggesting potential targets for anti-angiogenic therapies.     

新产品

正动静脉脉冲治疗仪上海理工大学崔海坡博士课题组推出的动静脉脉冲治疗仪,是一款降低深静脉血栓及静脉曲张发生率的无创性机械预防与治疗装置,强调重在预防的医学理念,为久坐不动和高龄人群等潜在患者带来了福音。动静脉脉冲治疗仪可以对腿部进行圆周压力,有效清除静脉瓣后血液淤积。可实时动态监测与肢体相连的气囊内压力,并对其精确控制,确保血流速度稳定在较高的水平,从而防止深静脉血栓形成及     

92例甲状腺单发结节的超声鉴别诊断

目的:探讨二维及彩色多普勒超声在甲状腺单发结节鉴别诊断中的价值.方法:回顾分析经手术及病理证实的92例甲状腺单发结节,共分3组,其中甲状腺腺瘤组16例,结节性甲状腺肿组59例,甲状腺癌组17例.比较以上3组的二维及彩色多普勒声像图并与相应病理对照分析.结果:[1]在二维声像图上:对3组病例的甲状腺形状、边界、周边回声、晕环、囊变、钙化及颈部淋巴结肿大进行比较,其差异均有显著性意义(P＜0.05).[2]在彩色多普勒血流成像(CDFI)显示上:对3组病例的结节内部及周边血流的分布进行比较,其差异均有显著性(P＜0.05).[3]超声诊断甲状腺腺瘤的敏感度为100%,特异度为64.5%;诊断结节性甲状腺肿的敏感度为52.5%,特异度为100%;诊断甲状腺癌的敏感度为82.4%,特异度为94.7%.结论:病灶微小钙化和颈部淋巴结肿大的存在提示恶性后果,囊变的存在提示良性结果,二维及彩色多普勒超声对甲状腺腺瘤、单发性结节性甲状腺肿、甲状腺癌的鉴别诊断有帮助.但是单发性结节性甲状腺肿较易误诊为甲状腺腺瘤.     

探讨浅表恶性淋巴结放疗前后高频彩色多普勒超声监测的临床价值

目的——应用高频超声彩色多谱勒血流显像技术(CDFI)在放疗前、中、后观察淋巴结内部及周边血流情况,作为制定治疗计划和分析疗效的重要依据。方法——在二维切面和恒定的彩色多普勒超声条件下加用脉冲多普勒(PWD),声束与血流夹角<60,测量收缩期峰值流速PSV(cm/s)及阻力指数RI等相关血流参数,结合分型分级特点,将放疗前后的结果进行对比,分析淋巴结消退程度和血流信号情况。结果——放疗剂量达到60Gy时,淋巴结完全消退的占48.70%(73/150),血流强度为0级,Ⅰ级的占37.3%(56/150),Ⅱ级的占14.0%(21/150),Ⅲ级血流未见。Ⅰ-Ⅱ级血流的淋巴结占51.3%,均给予补量10Gy,补量后监测,淋巴结内未见血流显示。结论高频超声彩色多普勒血流显像技术以经济、简单的方法成功地解决了淋巴结的定量评估问题,弥补了以往临床触诊及CT检查的不足之处,是检查及监测浅表淋巴结的首选方法。     

狭窄血管内流场的PIV实验研究

为了对狭窄血管内的剪切应力等流动力学参数及流场形态进行可视化测量,利用三维粒子速度场仪在不同雷诺数下对50%狭窄的颈动脉血管内的流场及剪切应力等流动参数进行了测量.实验结果表明,血管狭窄下游出现了较大范围低剪切应力区域,该区域内剪切应力值低于多数研究认为的能够避免血管内皮细胞损伤的最低值0.4 Pa(4 dyn/cm2).此结果支持了低剪切应力在血栓形成中起着重要作用的观点,同时血管狭窄处出现了较小范围的高剪切应力梯度区域,狭窄下游的涡流则会不断卷吸部分血液反复通过此区域造成血液成分受损,加速斑块的形成.     

M型彩超测量左室血流传播速度在评价新生儿左心舒张功能中的价值

目的:利用M型彩色多普勒(CDM)测量早期新生儿(生后一周内)左心室血流传播速度(Vp),探讨其在评价新生儿左心舒张功能中的价值. 方法:早期正常新生儿104例和窒息伴缺氧性心肌损害新生儿56例,均应用CDM检测Vp值,将它们进行比较分析. 结果:(1)本组早期正常新生儿的Vp值正常参考范围为27～47 cm/s;(2)窒息伴缺氧性心肌损害新生儿的Vp值较正常新生儿减低,差别有统计学意义(P<0.05);(3)当传统评价左心舒张功能指标无法测量时,Vp值仍可准确测量.结论:CDM测定Vp可较准确评价早期新生儿左心舒张功能.     

超声血流信号的计算机仿真模型研究综述

 超声技术是目前常用的血管狭窄疾病诊断方法,其诊断准确性不仅与设备的硬件性能相关,还与血流信号处理方法及诊断特征提取算法密切相关.计算机仿真模型合成的超声血流信号是一种广泛使用的信息已知的信号分析及特征提取算法性能评价的信号源,在血流信号处理方法及诊断特征提取算法研究中具有广泛应用.近年来,研究者们综合考虑血管及其狭窄斑块的特性、几何形状、尺寸大小、血流分布的计算方法及超声工作模式,从不同角度提出了许多超声血流信号计算机仿真模型.对其中几种主要仿真模型作了一个归纳总结,并深入讨论了超声血流信号的计算机仿真领域的可能发展方向.