一个曲的微血管的血液动力学特征使用高保真红细胞解决的模拟
Mir Md Nasim Hossain1, Nien-Wen Hu2, Ali Kazempour1
1Department of Mechanical and Industrial Engineering, New Jersey Institute of Technology, Newark, New Jersey, USA.
Microcirculation (New York, N.Y. : 1994)
|July 11, 2024
概括
血管扭曲增加了血液粘度,并改变了壁剪应力模式,特别是在曲的区域. 这些变化在很大程度上取决于剪切速率,影响微血管健康.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 流体动力学 流体动力学
- 微循环研究 微循环研究
背景情况:
- 扭曲的微血管在生理和病理条件下很常见.
- 了解这些血管中的3D血动力学,特别是红细胞 (RBC) 的影响,至关重要,但在很大程度上是未知的.
研究的目的:
- 为了参数化曲的微血管的独特的血液动力学特征.
- 研究RBC动态如何影响状血管中的壁切削应力 (WSS) 和无细胞层 (CFL).
主要方法:
- 使用基于沉浸边界方法的3D流体动力学溶解器执行RBC解析的模拟.
- 使用了数字重建的状静脉 (大约. 20微米直径) 来自老鼠中腔镜成像.
主要成果:
- 与直管相比,微血管扭曲性增加了高达26%的血液表面粘度.
- 高曲率区域显示出显著的WSS空间变化 (高达23.6 dyne/cm2).
- WSS和CFL的厚度变化强烈依赖于剪切率,而不是管道血红素.
结论:
- 在各种条件下揭示了独特的扭曲度依赖的血液动力学特征.
- 提供了关于状血管在生理和病理过程中的作用的见解.
- 有助于改进降低序血液动力学模型.
