基于MATLAB的微循环数值分析－毛细血管几何特性对氧输送特性的影响

目的　考察毛细血管弹性和血管扭曲度对氧分布的影响,从而进一步考察肿瘤组织内形成乏氧区的机理,为肿瘤的放射线疗法提供理论帮助。方法　通过一维毛细血管模型与氧传输模型相结合,考察了Krogh模型和扭曲血管模型内毛细血管与组织内的氧分压分布。血管截面积尺寸由一维模型获得并传输给组织模型。通过有限元分析计算氧分布。结果　获得了在一定血流压力和不同毛细血管初始半径下,血管沿流动方向的尺寸变化,并计算了Krogh模型和扭曲血管模型中,毛细血管与组织内的氧分压分布。结论　当毛细血管较小时,血管弹性对氧分压分布的影响很小;随着管径增大,血管弹性的影响也加大。另外,随着毛细血管扭曲度的增加,组织内氧分压分布的不均一性也增加,计算结果与相关文献的结果一致。该工作将有助于进一步考察肿瘤组织内的氧传输。     

涂布方式对柔性硅胶血管制作质量的影响

目的 探究比较不同涂布方法对复杂柔性硅胶血管仿体制作质量的影响。方法 基于个性化前交通动脉瘤模型,采用喷涂和旋涂两种方法,制作多例硅胶血管仿体,定量比较两种方法在制作同一血管结构时的厚度增长、周向均匀以及透光性等指标。结果 旋涂法在血管大曲率、变径位置和直管位置处的厚度控制以及厚度均匀性占优,且具有较好的透光性和表面光滑性。旋涂法厚度相对偏差较喷涂法分别降低8.9%、10.8%和16.9%。结论 现阶段旋涂法在制作硅胶仿体模型时较喷涂法具有厚度均匀性优势和透光性优势,在大血管流体力学体外实验领域具有十分可期的应用前景。     

冷刺激下食指运动学及动力学特性研究

目的考察冷刺激对食指运动学及动力学特性的影响。方法为减少对食指屈伸的影响,采用高速摄影仪记录食指屈伸运动过程的方法,记录食指在自然状态和冷水刺激两种情况下的屈伸运动,通过自行编写的程序对视频文件进行处理,得到食指各关节角度随时间的变化,最后通过一个包含两块肌肉(FDS:flexordigitorumsuperfi-cialis,FDP:flexordigitorumprofundus)的肌骨骼模型计算得到肌肉力随时间的变化关系。结果冷水刺激后,食指第二关节在屈伸过程中的平均角速度变小。冷水刺激前后,FDP肌肉力没有太大的变化,而FDS肌肉力在弯曲结束时增加了1倍左右。结论本文通过影像结合图像处理的方式得到了食指在屈伸过程中的轨迹信息,并通过简化建立了连接食指表观信息与内部肌肉力的计算模型,进一步讨论了冷水刺激前后食指的运动学和动力学特性。     

利用动态热图像研究冷水刺激后手指的温度变化

目的考察不同强度冷水刺激下,手指温度变化与血流的关系。方法使用红外热像仪拍摄被测者手指在受到不同温度冷水刺激前后的动态红外热图像,并用多普勒血流仪检测刺激前后指尖血流量的变化。运用图像处理技术提取红外热图像序列中各个指尖和掌心的温度信息。建立数学模型模拟手指受到冷刺激后的温度变化。结果手指受到冷水刺激后,其指尖温度产生非正常的波动,未受刺激的手指也出现类似波动,但各手指的温度波动周期与血流脉动周期不同。模型计算结果与实验结果基本相符。结论本文开发的动态热图像处理算法,能够准确提取目标部位的信息,其应用具有普遍性;建立的关于神经调节和温度变化的整合模型,证实了血管收缩神经的周期性调节是引起手指温度波动的重要因素。     

脑动脉Willis环局部低温的体外模型研究

目的 评价脑动脉低温时Willis环结构对脑组织温度的影响。 方法 基于患者脑血管CT图像构建脑Willis环体外模型,并通过灌流实验经右侧颈内动脉以30 mL/min的速度注入20 ℃冷水至中脑动脉,15 min后停止注入,通过27根和1根空间排布的热电偶观察中脑动脉周围区域以及流体的降温及复温特性,并通过注入染色溶液对冷水影响区域进行可视化。 结果 由右侧颈内动脉进行低温诱导时,冷水溶液主要影响右侧区域,也有少部分通过前脑交通动脉进入前脑动脉;离冷流体所经过的血管越近的区域在较快获得低温的同时,也会有较快的复温速率;由于受多个分叉血管的影响,垂直于中脑动脉流动方向对称区域的温度分布呈非对称性。结论 本文首次运用物理模型对脑动脉低温进行验证,为研究血管结构对脑动脉低温的影响以及设计个性化低温治疗方案提供依据。     

人体真实形状手指内的血液流动和温度分布的有限元分析

本研究的目的是要考察人体末梢的血流变化及温度调节特性. 分别对上肢大血管内血液流动及手指的传热特性进行分析并建立了数学模型.采用一维非线性脉动流体力学模型模拟大血管内的血液流动,采用描述多孔介质内流体流动的Darcy模型模拟组织内血液流动, 而用多孔介质内的能量方程描述组织内的传热特性.同时利用基于图像的建模方法,由手指的MRI系列图像建立了中指的计算机模型并生成了有限元网格.通过分析,得到人体真实形状手指内的血液流动和温度分布,并与由红外热像仪测得的结果进行了比较.比较结果显示,手指的皮肤温度变化趋势与实测结果相同,说明该模拟分析系统能够较好地分析上肢血流及末梢的传热特性.     

运用植入U型管的体模研究生物组织加热时大血管附近的冷却效应

目的研究血液流动对生物组织加热时的冷却效应。方法利用超声体模模拟生物软组织和U型管内的流动来模拟组织内部血液的逆向流动,将体模置于37.5℃恒温水浴中,并将水浴以恒定的加热速率升温至43.5℃后,保持其温度不变来模拟热疗环境。恒温37.5℃的纯水经U型管灌注到体模中,并用46根热电偶测量组织、管壁以及液体的温度,观察管壁及附近组织的温度变化,并将实验数据进行可视化显示。结果随着流速增加,组织温度降低,尤其是U型管附近的组织温度明显降低。另外,当雷诺数从50变化到130时,U型管所包围的组织温度降低明显。结论用带有U型管的超声体模成功地模拟了并行逆向流动对生物组织传热特性的影响。由于并行逆流血管的存在,流动对U型管所包围的组织的冷却效果明显。     

2019—2021年黔东南州地区6家医院第二类精神药品临床应用分析

目的 了解黔东南州地区6家医院第二类精神药品的使用情况,评价其合理性,为临床合理用药提供参考依据。方法 对2019—2021年黔东南州地区6家医院门诊及住院使用的第二类精神药品品种,采用限定日剂量(DDD)分析法,回顾性分析其销售数量、销售金额、用药频度(DDDs)、日均费用(DDC)和排序比(B/A)。结果 2019—2021年该地区6家医院使用的第二类精神药品有阿普唑仑片、艾司唑仑片、地西泮片、右佐匹克隆片、地西泮注射液、注射用苯巴比妥;3年间第二类精神药品使用数量呈逐渐增长趋势,门诊使用数量最大的是阿普唑仑片,使用金额最高的是右佐匹克隆片,住院使用数量最大、使用金额最高的是咪达唑仑注射液;右佐匹克隆片、阿普唑仑片的DDDs排序始终居于门诊和住院前3位;注射用苯巴比妥、咪达唑仑注射液及地西泮注射液的DDC排名在住院使用中稳居前3位;门诊使用阿普唑仑片、艾司唑仑片、右佐匹克隆片、地西泮注射液、地西泮片B/A≥1.0,只有注射用苯巴比妥B/A<1.0,住院使用地西泮片、咪达唑仑注射液的B/A=1.0,阿普唑仑片、右佐匹克隆片的B/A>1.0,注射用苯巴比妥、地西泮注射液&l...     

基于Anybody软件平台冷水刺激前后食指动力学的特性

背景：Anybody人体建模仿真系统是计算机辅助人类工效学和生物力学分析软件,并且是目前惟一可以分析完整骨骼肌肉系统的软件,利用它可以计算模型中骨骼、肌肉、关节的受力变形。 目的：实验旨在通过计算模型观察手指在冷水刺激环境下食指的灵活性。 方法：参照以往人食指运动实验结果,获得人食指弯曲的运动学参数,利用Anybody软件平台构建正常人手部握拳运动学模型,并进一步构建了包含两根外屈肌(指浅屈肌和指深屈肌)的骨骼肌肉模型,通过逆向动力学分析,考察受冷水刺激前后手部握拳运动时肌肉力和收缩功率等的变化。 结果与结论：冷水刺激后,食指各关节在屈伸过程中的平均角速度较冷水刺激前变小,指浅屈肌的肌肉力变化幅值也较冷水刺激前增大;指深屈肌的收缩功率下降明显,而指浅屈肌收缩功率变化不大。结果证实,冷水刺激会使正常人手握拳动作变慢,且正常人手的指浅屈肌对冷水刺激更敏感,进一步说明指浅屈肌在握拳动作中的重要性。     

基于皮肤温度信号的糖尿病患者血管舒张功能评价

目的 通过自主研发的柔性程控加热多点测温装置,对糖尿病患者与健康对照组皮肤进行加热、温度采集和信号分析,进而评定其血管舒张功能。方法 参考人体微循环的内皮调节频段,对皮肤温度信号进行小波分析,比较糖尿病组与健康对照组在施加热刺激后不同时间段的温度波动幅值变化。结果 糖尿病组在内皮频段内的温度波动幅值变化较健康对照组更小,而且加热刺激停止后皮肤温度波动下降较小,对热刺激的响应较慢。结论 根据皮肤温度信号在内皮频段内的波动变化能够定量评价血管舒张功能。本文研发的皮肤热响应测温装置可应用于对糖尿病患者的健康管理和微血管病变的早期诊断。