×

微循环和组织间质之间液体交换的计算模型。 (英语) Zbl 1305.76138号

小结:这项工作的目的是开发一个能够捕捉微循环和间质流动之间相互作用的计算模型。这些现象是心血管系统和器官之间营养物质、废物和药物交换的基础。他们对药物治疗血管化肿瘤的有效疗法的研究特别感兴趣。我们开发了一个适用于微观尺度的模型,其中毛细血管和间隙体积可以描述为能够传播流动的独立结构。我们通过将毛细血管表示为一维网络,以多孔介质中嵌入的通道为特征的非均质系统,促进了复杂毛细管床结构的分析。我们使用浸没边界法分别将一维和三维流动通过网络和间隙体积耦合起来。其主要思想是用等效的集中源项代替浸入式网络。在讨论了计算求解器的实现细节后,我们将其应用于比较健康和肿瘤组织样本中的流量。

理学硕士:

76Z05个 生理流
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法

软件:

Getfem公司++
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] L.T.Baxter,肿瘤中液体和大分子的运输。i.间质压力和对流的作用,微血管研究,37,77(1989)·doi:10.1016/0026-2862(89)90074-5
[2] L.T.Baxter,肿瘤中液体和大分子的运输ii。非均匀灌注和淋巴管的作用,微血管研究,40,246(1990)·doi:10.1016/0026-2862(90)90023-K
[3] L.T.Baxter,肿瘤中液体和大分子的运输。iii.结合和代谢的作用,微血管研究,41,5(1991)
[4] L.T.Baxter,肿瘤中液体和大分子的运输:血管周围分布的微观模型,微血管研究,41252(1991)·doi:10.1016/0026-2862(91)90026-8
[5] T.R.Blake,单个和多个毛细血管管腔内和管腔外耦合流动的分析,《数学生物科学》,59,173(1982)·Zbl 0497.92004号 ·doi:10.1016/0025-5564(82)90022-0
[6] S.Canic,《大中型顺应性动脉血流的自洽有效方程建模》,多尺度建模与仿真,3559(2005)·Zbl 1081.35073号 ·doi:10.1137/030602605
[7] P.Carmeliet,《癌症和其他疾病中的血管生成》,《自然》,407,249(2000)
[8] S.J.Chapman,肿瘤流体传输的多尺度模型,《数学生物学公报》,70,2334(2008)·Zbl 1169.92307号 ·doi:10.1007/s11538-008-9349-7
[9] C.D'Angelo,《活组织代谢和转运现象的多尺度建模》,博士论文(2007)
[10] C.D'Angelo,加权空间中带dirac测度项的椭圆问题的有限元近似:在一维和三维耦合问题中的应用,SIAM数值分析杂志,50,194(2012)·Zbl 1246.65215号 ·doi:10.1137/100813853
[11] C.D'Angelo,关于一维和三维扩散反应方程的耦合。组织灌注问题的应用,数学。模型方法应用。科学。,18, 1481 (2008) ·Zbl 1359.35200号 ·doi:10.1142/S021820508003108
[12] A.Farina,一种用于肾小球超滤的有窗毛细血管血流新模型,提交·兹比尔1301.92018
[13] D.A.Fedosov,反向泊松流中聚合物流体耗散粒子动力学模型的稳态剪切流变仪,化学物理杂志,132(2010)·数字对象标识代码:10.1063/1.3366658
[14] M.Ferrari,《癌症纳米医学的前沿:通过生物屏障引导物质运输》,《生物技术趋势》,第28期,第181页(2010年)·doi:10.1016/j.tibtech.2009.12.007
[15] G.J.Fleischman,毛细血管网络中血管外压力场和流体交换的相互作用,数学生物科学,82,141(1986)·Zbl 0628.92013号 ·doi:10.1016/0025-5564(86)90134-3
[16] G.J.Flieschman,血管外压力梯度对毛细血管液体交换的影响,数学生物科学,81,145(1986)·Zbl 0601.92012号 ·doi:10.1016/0025-5564(86)90114-8
[17] L.Formaggia,动脉血流的一维模型,《工程数学杂志》,47251(2003)·Zbl 1070.76059号 ·doi:10.1023/B:ENGI.00007980.01347.29
[18] L.Formaggia,血管系统的多尺度模型,心血管数学,395(2009)·doi:10.1007/978-88-470-1152-6_11
[19] A.Harris,《眼血流动力学和青光眼:数学建模的作用》,《欧洲眼科杂志》,23,139(2013)·doi:10.5301/ejo.5000255
[20] K.O.Hicks,利用三维组织培养模拟血管外转运并预测低氧靶向抗癌药物的体内活性,国家癌症研究所杂志,98,1118(2006)·doi:10.1093/jnci/djj306
[21] S.S.Hossain,《个性化纳米颗粒递送的电子血管建模》,《纳米医学》,8,343(2013)
[22] M.Intaglietta,通过电视方法在体内和原位测量毛细血管流速,微血管研究,10,165(1975)·doi:10.1016/0026-2862(75)90004-7
[23] R.K.Jain,固体肿瘤中分子、颗粒和细胞的运输,生物医学工程年度评论,241(1999)·doi:10.1146/annurev.bioeng.1.241
[24] R.K.Jain,《通过抗血管生成治疗实现血管正常化对间质性高血压、瘤周水肿和淋巴转移的影响:数学模型的启示》,《癌症研究》,67,2729(2007)·doi:10.1158/0008-5472.CAN-06-4102
[25] J.Lee,《微血管力学:全身和肺微循环的血流动力学》,Springer-Verlag(1989)
[26] H.Lei,《小管中的血流:量化向非连续状态的过渡》,《流体力学杂志》,722,214(2013)·Zbl 1287.76248号 ·doi:10.1017/jfm.2013.91
[27] J.R.Less,《乳腺癌中的微血管构筑:分支模式和血管尺寸》,《癌症研究》,51,265(1991)
[28] 刘伟凯,浸没有限元法及其在生物系统中的应用,计算。方法应用。机械。工程,1951722(2006)·Zbl 1178.76232号 ·doi:10.1016/j.cma.2005.05.049
[29] 刘毅,计算机模拟红细胞聚集流变学,计算物理杂志,220139(2006)·Zbl 1102.92010年 ·doi:10.1016/j.jp.2006.05.010
[30] 刘彦,蛋白质分子动力学与navier-stokes方程的耦合及其在血流动力学中的应用,国际流体数值方法杂志,46,1237(2004)·Zbl 1135.92302号 ·doi:10.1002/fld.798
[31] J.Peiró,心血管系统简化模型,心血管数学,347(2009)·doi:10.1007/978-88-470-1152-6_10
[32] Y.Renard,Getfem++:c++中的通用有限元库,4.2版(2012)=
[33] A.M.Robertson,动脉系统中血流建模的导演理论方法:经典id模型的替代方法,应用科学中的数学模型和方法,15871(2005)·Zbl 1084.35061号 ·doi:10.1142/S0218205000601
[34] A.M.Robertson,血液流变模型。,心血管数学211(2009)·doi:10.1007/978-88-470-1152-66
[35] T.W.Secomb,微循环网络中红细胞压积分布的理论和实验分析,载于《微血管力学》(编辑J.-S.Lee和T.C.Skalak),39(1989)·doi:10.1007/978-1-4612-3674-04
[36] T.W.Secomb,《微血管网络结构》=
[37] T.W.Secomb,微血管三维网络对肿瘤氧转运的理论模拟,《实验医学和生物学进展》,454629(1998)·文件编号:10.1007/978-1-4615-4863-8_74
[38] T.W.Secomb,《通过微血管网络分析组织氧传递的格林函数法》,《生物医学工程年鉴》,32,1519(2004)·doi:10.1114/B:ABME.0000049036.08817.44
[39] R.J.Shipley,血管肿瘤中流体和药物运输的多尺度模型,《数学生物学公报》,721464(2010)·Zbl 1198.92028号 ·doi:10.1007/s11538-010-9504-9
[40] M.Soltani,实体肿瘤中流体流动的数值模拟,PLoS ONE(2011)·doi:10.1371/journal.pone.0020344
[41] Q.Sun,肿瘤多分支血管内流体流动的耦合有限差分和边界元方法,国际生物医学工程数值方法杂志,29,309(2013)·doi:10.1002/cnm.2502
[42] C.J.Van Duijn,具有主要pclet和damkohler数的反应流的有效弥散方程,《化学工程进展》,34,1(2008)
[43] G.Vilanova,《肿瘤血管生成中的毛细血管网络:通过等几何分析从离散内皮细胞到相场平均描述》,《国际生物医学工程数值方法杂志》,29,1015(2013)·doi:10.1002/cnm.2552
[44] 张磊,浸没有限元法,,计算。方法应用。机械。工程,1932051(2004)·Zbl 1067.76576号 ·doi:10.1016/j.cma.2003.12.044
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。