在微血管中组织轴向和辐射扩散的数学模型,用于血管内显微镜和光灭数据

科学领域:

• 身体生理学 身体生理学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 血液学 血液学 血液学

背景情况:

• 红细胞 (RBC) 储存导致影响氧气输送的有害变化.
• 了解输血后的氧气运输对于患者的治疗结果至关重要.
• 现有的模型往往缺乏颗粒度,以捕捉储存引起的微循环影响.

研究的目的:

• 开发和验证一个包含轴向扩散的2D Krogh 气模型.
• 分析地解决Fick的定律,以新的边界条件的氧气形状.
• 为了研究存储与新鲜红细胞输血对氧度梯度的 in vivo 影响.

主要方法:

• 开发了一个分析的2D Krogh 圆柱模型,通过变量分离来解决 Fick 的定律.
• 展望研究了20只动物 (金色的叙利亚仓鼠) 经历出血和复苏.
• 使用PQM和静脉内显微镜测量组织氧气的新鲜或两周旧的储存红细胞输血.

主要成果:

• 输血储存的红细胞显著损害了动脉动脉组织的放射和轴氧梯度在24小时后.
• 随着储存的红血细胞 (p=0.0280),观察到动脉组织辐射氧度梯度的统计学显著下降.
• 在储存的红血细胞 (p=0.0185) 中,还注意到动脉组织氧化梯度的缺陷.

结论:

• 成功衍生并验证了用于微血动力氧气扩散的2D Krogh 气模型.
• 证明储存的红细胞输血会诱导氧气扩散异常.
• 该模型提供了一种定量工具,用于评估红细胞储存损伤对氧度梯度的影响.