MPS方法模拟Y型分叉管中血栓形成过程
发布时间：2020-03-14 20:25
【摘要】：血管壁损伤时,血小板聚集形成血栓。血栓形成的数值模拟研究有助于加深对生理过程的了解,为疾病的预防与治疗提供科学依据。血栓形成是一个包涵多相流、颗粒流的复杂问题,MPS方法作为拉格朗日粒子方法具有独特优势。本文提出了一种基于MPS方法的血栓模型,将血小板简化为单个粒子,红细胞由1个核粒子和20个吸附粒子组成以维持圆盘形态,活化血小板与受损血管壁之间的吸附力和聚集力用弹簧模型模拟。本文计算了二维90°Y型分叉管中血栓形成的过程。结果显示血栓形成的位置和大小对红细胞进入两个分叉的比例有密切影响。
【图文】：
逡逑其中，／ｆ＿Ａ与／ｆ＿Ａ分别为核粒子与吸附粒子以及逡逑吸附粒子与吸附粒子间的弹簧力，ｆｃＫ＾Ａ与４－Ａ分逡逑别为核粒子与吸附粒子以及吸附粒子与吸附粒子间逡逑的弹簧拉伸系数，Ａ：ｋ＿ａ邋＝邋１．３５Ｘ１０１１邋Ｎ．ｍ－１，邋ｆｃＡ＿Ａ逡逑＝４．５０ｘｌ０１Ｑ邋Ｎ邋ｍ－１。ｒｋ与ｒａ分别为核粒子与吸附粒逡逑子以及吸附粒子与吸附粒子间的弹簧力作用范围，ｒｋ逡逑＝２．５ｌ0，邋ｒａ邋＝邋１．５Ｚ0。｜ｒｉｊ｜为粒子ｉ和粒子ｊ之间的逡逑距离，ｂ为粒子ｉ和粒子ｊ之间的单位方向向董，逡逑图１显示了本文得到的血液悬浮液的微观模型。逡逑一个红细胞由１个核粒子和２０个吸附粒子构成。逡逑核粒子和吸附粒子之间的弹簧模型的主要作用是维逡逑持红细胞的圆盘形状，吸附粒子与吸附粒子之间的逡逑弹簧模型用于将粒子间距保持在初始粒子间距／0附逡逑近。可以看到，由于每个粒子的尺寸与血小板相同，逡逑因此该模型可以较好地反映红细胞和血小板之间的逡逑尺寸差异。另一方面，该模型只要指定一个红细胞逡逑的核粒子，其它的吸附粒子都可以通过邻居粒子间逡逑距条件简单判定得到，而红细胞的形状和尺寸也由逡逑粒子间的弹簧模型自动得到和调整，，不需要使用额逡逑外的红细胞形状函数。因此，该模型特别适合生成逡逑大批量的红细胞。逡逑？红细胞核粒子逡逑＃红细胞吸附粒子逡逑＜３血小板粒子逡逑＿血浆粒子逡逑图１血液悬浮液的二维ＭＰＳ模型逡逑Ｆｉｇ．邋１邋２Ｄ邋ＭＰＳ邋ｍｏｄｅｌ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｂｌｏｏｄ邋ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ逡逑１．３血液各组分的二维ＭＰＳ数值模型逡逑血小板血栓的形成具有明确的动力学过程，即逡逑细胞之间的受体配合基联结。在上节提出的血液逡逑悬浮液数值模
２３７０逡逑工程热物理学报逡逑３８卷逡逑°邋Ｌ＝２．0ｘｌＯ＿５ｍ逡逑ｏ邋Ｌ＝４．0ｘｌ0－５ｍ逡逑ａ邋Ｌ＝６．0ｘｌＯ＿５ｍ逡逑ｖ邋Ｚ＝８．０Ｘ１０－５邋ｍ逡逑＊，ｏ？逡逑§８＇逡逑，０°逡逑0邋Ｉ＝４．0ｘｌＯ￣５ｍ逡逑△邋Ｌ＝６．0ｘｌ0－５ｍ逡逑%藉澹保剑福埃保埃靛澹礤义
本文编号：2587045
【图文】：
逡逑其中，／ｆ＿Ａ与／ｆ＿Ａ分别为核粒子与吸附粒子以及逡逑吸附粒子与吸附粒子间的弹簧力，ｆｃＫ＾Ａ与４－Ａ分逡逑别为核粒子与吸附粒子以及吸附粒子与吸附粒子间逡逑的弹簧拉伸系数，Ａ：ｋ＿ａ邋＝邋１．３５Ｘ１０１１邋Ｎ．ｍ－１，邋ｆｃＡ＿Ａ逡逑＝４．５０ｘｌ０１Ｑ邋Ｎ邋ｍ－１。ｒｋ与ｒａ分别为核粒子与吸附粒逡逑子以及吸附粒子与吸附粒子间的弹簧力作用范围，ｒｋ逡逑＝２．５ｌ0，邋ｒａ邋＝邋１．５Ｚ0。｜ｒｉｊ｜为粒子ｉ和粒子ｊ之间的逡逑距离，ｂ为粒子ｉ和粒子ｊ之间的单位方向向董，逡逑图１显示了本文得到的血液悬浮液的微观模型。逡逑一个红细胞由１个核粒子和２０个吸附粒子构成。逡逑核粒子和吸附粒子之间的弹簧模型的主要作用是维逡逑持红细胞的圆盘形状，吸附粒子与吸附粒子之间的逡逑弹簧模型用于将粒子间距保持在初始粒子间距／0附逡逑近。可以看到，由于每个粒子的尺寸与血小板相同，逡逑因此该模型可以较好地反映红细胞和血小板之间的逡逑尺寸差异。另一方面，该模型只要指定一个红细胞逡逑的核粒子，其它的吸附粒子都可以通过邻居粒子间逡逑距条件简单判定得到，而红细胞的形状和尺寸也由逡逑粒子间的弹簧模型自动得到和调整，，不需要使用额逡逑外的红细胞形状函数。因此，该模型特别适合生成逡逑大批量的红细胞。逡逑？红细胞核粒子逡逑＃红细胞吸附粒子逡逑＜３血小板粒子逡逑＿血浆粒子逡逑图１血液悬浮液的二维ＭＰＳ模型逡逑Ｆｉｇ．邋１邋２Ｄ邋ＭＰＳ邋ｍｏｄｅｌ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｂｌｏｏｄ邋ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ逡逑１．３血液各组分的二维ＭＰＳ数值模型逡逑血小板血栓的形成具有明确的动力学过程，即逡逑细胞之间的受体配合基联结。在上节提出的血液逡逑悬浮液数值模
２３７０逡逑工程热物理学报逡逑３８卷逡逑°邋Ｌ＝２．0ｘｌＯ＿５ｍ逡逑ｏ邋Ｌ＝４．0ｘｌ0－５ｍ逡逑ａ邋Ｌ＝６．0ｘｌＯ＿５ｍ逡逑ｖ邋Ｚ＝８．０Ｘ１０－５邋ｍ逡逑＊，ｏ？逡逑§８＇逡逑，０°逡逑0邋Ｉ＝４．0ｘｌＯ￣５ｍ逡逑△邋Ｌ＝６．0ｘｌ0－５ｍ逡逑%藉澹保剑福埃保埃靛澹礤义
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