基于单向流固耦合方法的循环肿瘤细胞捕获特性仿真与分析

目的 研究循环肿瘤细胞（circulating tumor cells,CTC）在血液中的运动过程以及CellCollector取样针对CTC的捕获机理,揭示CTC检出数量与体内实际浓度的关系。方法 基于Fluent和EDEM软件,应用单向流固耦合的两相流计算方法,建立血流动力学模型及CTC组分运输模型,开展不同CTC浓度工况下的捕获特性仿真。结果 CellCollector取样针的CTC捕获数量与体内CTC浓度呈明显正相关。CTC浓度较低时,只能在少数时间区间内捕获到CTC颗粒,捕获有一定的偶然性;随着浓度增加,CTC捕获数在时间上的均匀性变好,同时捕获总数也随之增加。结论 通过拟合仿真结果,初步获得CTC捕获数量与体内浓度的量化解析关系,为CellCollector的临床使用提供理论依据及力学机制阐释。