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动脉中脉搏波的分析与数值计算

一、问题的提出 由于人体是一个统一整体,心泵的收缩与舒张在动脉树中产生了脉搏波,这种脉搏波不断地传输与反射,因此在动脉树中任何处检测到的脉搏信息在一定程度上反映了心血管系统的生理特性,这为无创伤诊断提供了可能性。 动脉树的几何布局以及物理特性都十分复杂,描述动脉中血液流动的基本方程组表现了明显的非线性特性。近年来,人们在求解这个非线性方程组中作了很大努力,目前较多的是采用特征线法进行数值求解,如v.乞.streeter和E.B.wylie[‘1以及D.A.Me DonaldIZI等都采用特征线法进行计算。由于这些方法首先要把基本方程化为特征形式,然后才能进行数值计算,每修改一下力学模型就要根本改变相应的特征方程形式,因此,对于一种力学模型就要编制一个程序,故程序的通用性差,而且此方法不宜考虑管壁的粘弹特性。本文采用的差分方法可以克服以上缺点。 由于动脉管壁和血液特性的复杂性,为了简化计算,本文作了如下假设: 1.动脉管是轴对称的...  (本文共6页) 阅读全文>>

《力学情报》1979年02期
力学情报

动脉中脉搏波的分析

一、前言 多年来,人们对动脉中脉搏波的波形(即所谓脉图)十分感兴趣,采用多种换能器来记录动脉中某些特征部位(例如挠动脉、颈动脉或股动脉等一些浅表动脉)的脉搏波波形,力图通过这些波形为心血管疾病的无创伤诊断提供某些手段,或者为中医的脉象机理研究提供某些客观方法。国内许多单位先后做了不少有益的工作。但是,由于缺乏对动脉中脉搏波传输规律的正确认识,以致对脉图无法得到本质的了解,对脉图的认识不免带有主观、甚至是错误的看法,因而使整个研究工作收效不大。 我们知道,心脏的有节律缩、舒及动脉瓣的单向导流作用,心脏将周期性地向动脉管内射血,心脏的每次射血形成脉搏波沿着动脉管向远端传播。由于诸如动脉管几何特性(管径、管壁厚度等)与物理特性(管壁弹性模量等)的非均匀性、动脉管的分支泄流以及血液的粘度等因素的作用,使脉搏波沿动脉管传输时,其波形不断地变化。正如图1所表明的[玉],从主动脉根部开始远离心脏,脉搏波的变化趋势是压力脉搏波的幅度值越来越大,...  (本文共9页) 阅读全文>>

《生理科学》1983年01期
生理科学

描记脉搏波图时外压增加可使脉图曲线的升支负向变

用脉搏描一记仪上的压力传威器从体外描时不可忽视的一个因素。记动脉压力脉搏波时,总要施加一定的外力,一般人的脉图在逐渐加压的过程中描外加压力的大小对脉搏波图形影响很大。因记,都可以看到一个明显的变化:主波幅由为这样描记的脉搏图是外力与血管搏动相互小变大,然后由大变小。但各人出现最大波作用的结果,所以外压大小是研究脉搏波图幅时的外压可以大不相同,高血压患者出现最大波幅时的外压多耍高于正常人。笔者在在体外描记到收缩期负向压力脉搏波则是对一 采取逐渐增加外压描记挠动脉脉图(中医脉柏努利效应的间接证明。因局部外压增加可一 诊部时观察到,有一部分血压正常者,当抵消一部分脉压,外压又便局部血管腔变得 外压较低时就可出现最大波幅,而当外压增、狭窄,根据柏努利氏原理,狭窄局部的血流 加时...  (本文共2页) 阅读全文>>

《力学学报》2016年06期
力学学报

脉搏波系统的力学模型及反演兼对若干中医学问题的讨论

引言中医看病的基本技能——望、闻、问、切,以“切脉象”为最基本、最重要、最奇妙、也最难.二十余种常规脉象常常“只可意会,不可言传”,这一方面说明脉诊最具特色,另一方面也说明脉诊面临如何定量分析的严峻挑战.如何结合现代科学进步,对脉搏波进行定量研究,乃是我们面临的跨中医与西医、跨医学与数理学科的新挑战?定量研究的第一步是建立问题的数学物理模型.目前对于脉搏波研究有两种不同的基本思路:(1)基于西医解剖学、针对具体实体(如动脉管)建模,如线性弹性腔和弹性管模型等【1-2】,并已发展到动脉管非线性波传播理论[3-5],以动脉血管壁运动为主,计及不可压缩黏性血液流动和血管外周动量守恒P0dtHdx⑴gydx"pad~i如果把式(2)代入式(3),可以得到能量守恒方程的d£=-PdV,或£=-(3b)以上3式中,X为物质坐标一,,为时间,P为压力,V为比容(与密度Po互为倒数,Po=1/V),v为质点速度,£为比内能,均为(足〇函数.“本...  (本文共9页) 阅读全文>>

《中国生物医学工程学报》2011年04期
中国生物医学工程学报

利用脉搏波传播时间计算动脉血压的研究

doi:10.3969/j.issn.0258-8021.2011.04.005*通信作者。E-mail:liqiao@sdu.edu.cn引言动脉血压(arterial blood pressure,ABP)在心血管疾病的诊断中相对于外周动脉压(如肱动脉压)有明显的优势。目前测量动脉血压的方法主要有两种:一是直接测量,即导管法直接测量动脉内血压,是动脉血压测量的“金标准”。然而导管法为有创测量,不适用于日常应用。另一种方法是间接测量,目前常用脉搏波速度(pulse wave velocity,PWV)或脉搏波传播时间(pulse wave transit time,PWTT)来计算平均动脉压,并推导出收缩压、舒张压、脉压等数值。1957年Lansdown提出在一定范围内,PWTT和ABP呈线性相关,而且这种关系在一段时期内是相对稳定的[1]。陆渭明的实验也证实了血压和PWTT之间的高度相关性[2]。对同一个体,PWTT和ABP...  (本文共5页) 阅读全文>>

《生物数学学报》2007年04期
生物数学学报

二不同年龄组脉搏波特征参数的研究

0引官血压是反映心血管功能的重要生理参数,在衡量心脏泵血功能方面,血压波形比心电信号更有效.一种间接测量主动脉血压的方法就是利用脉搏波波形的特征参数和一个转换函数来实现的ll],因而对脉搏波特征参数的研究具有重要的意义.脉搏波是以心脏搏动为动力源,通过血管系的传导而产生的容积变化和振动现象.当心脏收缩时,有相当数量的血液进入原已充满血液的主动脉内,使得该处的弹性管壁被撑开,此时心脏推动血液所作的功转化为血管的弹性势能.心脏停止收缩时,扩张了的那部分血管也跟着收缩,驱使血液向前流动,结果又使前面血管的管壁跟着扩张,如此类推.这种过程和波动在弹性介质中的传播相似,因此形成了脉搏波121.人体手指末端含有丰富的小动脉,它们和其它部位的动脉一样,含有丰富的血压波动的信息,用光电法拾取这些信息是无损伤记录脉搏波的一种方法,而且简单易行.从光源发出的光穿过皮肤进入深层组织,除被皮肤、色素、指甲、血液等吸收外,一部分由血液漫反射回,其余部分则...  (本文共4页) 阅读全文>>