数学建模和动脉剖析的数值模拟,基于一个新的外科医生的观点

科学领域:

• 心血管科学 心血管科学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 数学生物学 数学生物学

背景情况:

• 诸如动脉样硬化,动脉瘤和剖析等动脉疾病可能源于功能障碍的Vasa Vasorums (VVs).
• 之前的工作建立了基于VVs功能障碍的动脉样硬化的数学模型.
• 现有的剖析模型缺乏对内部出血作为损伤驱动器的关注.

研究的目的:

• 扩展现有的数学框架,以建模动脉剖析.
• 为了整合由内部出血 (血瘤) 驱动的损伤机制.
• 为了捕捉在VVs中微伤造成的动脉壁撕裂.

主要方法:

• 开发了一个多物理,相场模型与机械变形相结合.
• 利用有限应变理论来描述机械变形动力学.
• 使用有限元法 (FEM) 进行数值实现.
• 扩展了一个宏观连续模型,包括一个损坏机制.

主要成果:

• 该模型通过结合损伤来捕捉动脉剖析.
• 损害启动与Vasa Vasorums中的微伤有关.
• 内部出血 (血液瘤) 被确定为剖析损伤的主要驱动因素.

结论:

• 拟议的模型为动脉剖析提供了一个新的数学框架.
• 这种方法将剖析与VVs功能障碍和内部出血联系起来.
• 该模型为动脉疾病的潜在机制提供了新的视角.