在人體正常的心血管系統的腔室,心臟瓣膜和血管內壁覆蓋著一層由內皮細胞構成的完整內膜。以往認為,內皮細胞(Endothelial cells,簡稱EC)只是為心血管系統血液接觸面提供一個光滑的內表面,是血管內外物質交換的機械屏障。近來人們發現內皮細胞可以合成和分泌多種活性介質,參與免疫、凝血和纖溶過程的調節,是機體十分重要的內分泌細胞。
在體內的EC總是處于血流動力學的環境中。血流影響EC的主要因素中,以往的研究主要是集中的切應力(Shear stress)。事實上,除切應力外,EC還受到垂直于流動方向的正應力(即血壓)的作用,我們發現,正常人體內的正應力15996/10664Pa(120/80mmHg)是切應力2Pa數值的5300-8000倍。顯然正應力是影響EC的一個不容忽視的因素,所以在本裝置設計中加以了考慮。
本課題應用流體力學及血流動力學理論和計算方法,設計了可精確控制切應力水平、正應力水平的模擬在體血流動力學環境的層流流動裝置。
為更接近人體內血流環境,本裝置采用脈動泵—蓄能器—后負載系統以模擬血管中的脈動流。
主要指標和參數
1.模擬正應力:收縮壓:120~180mmHg;舒張壓:60~120mmHg。
2.模擬切應力:1~300dynes/cm2
3.脈動頻率范圍:60~120次/分
4.流量范圍:20~600ml/min。
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