模擬和表征透析中常見連接引起的湍流

華盛頓特區(qū)，2019年9月27日-腎衰竭患者通常需要將動(dòng)靜脈移植物連接到透析機(jī)以挽救生命。然而，人工試管的一個(gè)常見問題是，它們會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的血液凝固。

AVG，他們連接的血管和輸送的血液之間復(fù)雜的相互作用很難用計(jì)算機(jī)模擬。一種新的方法提供了一種建模這種關(guān)系的方法。

印第安納大學(xué)-普渡大學(xué)印第安納波利斯分校的曾柏柏和朱羅丁在AIP Publishing 《流體物理學(xué)》上報(bào)道了他們的發(fā)現(xiàn)，并進(jìn)行了一系列模擬，重建了受AVG插入影響的流體動(dòng)力學(xué)。研究人員使用了一個(gè)考慮到AVG管和血管變形能力的模型，發(fā)現(xiàn)這種靈活性可以緩解許多中斷的血流。

這項(xiàng)工作標(biāo)志著柔性靜脈移植吻合模型的首次應(yīng)用之一，該模型解釋了因患者而異的幾個(gè)變量。大多數(shù)與AVG流動(dòng)模擬相關(guān)的研究都假設(shè)血管和移植物是剛性和不可移動(dòng)的。

白和朱先前已經(jīng)開發(fā)了一種模型，其中來自模擬可變形的透析血液進(jìn)入可變形靜脈。它使團(tuán)隊(duì)能夠控制各種功能，如血液流速、附著角度、直徑和雷諾數(shù)，這些功能將流體的粘度、密度和速度與流體的湍流程度聯(lián)系起來。

經(jīng)過多次模擬，研究人員發(fā)現(xiàn)AVG(不是靜脈)受流動(dòng)擾動(dòng)的影響最大。

盡管他們的模擬沒有指出移植的最優(yōu)設(shè)計(jì)，朱說，研究結(jié)果表明有幾個(gè)改進(jìn)的選擇。

他說：“我們希望這個(gè)模型可以指導(dǎo)人們制造這些移植物，從而制造更好的移植物?！薄叭缃瘢浦参锉褥o脈更硬，所以你可以試著讓它們比靜脈更柔韌。”

通過尋找減少AVG相關(guān)血栓形成的方法，研究小組推測(cè)設(shè)計(jì)的移植物可以持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。朱說，一個(gè)典型的管可以使用兩到三年，所以許多病人一生中需要經(jīng)歷幾次搶救或更換。

研究人員希望找到更多的方法來提高模型的準(zhǔn)確性，包括更好地模擬周圍的血管組織。

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