杨爱
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诸凯
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王雅博
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李媛媛
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张雅敏
工程热物理学报
在保护液亚临界相变温度范围进行肾脏器官的低温延时保存,是一个不同于传统低温保存的新方法.为保持细胞活性必须从器官摘取的第一步展开研究,用保护液对离体肾脏进行冷灌注是移植器官保存的重要环节,研究冷灌注过程中器官温度随时间变化的传热特征,探求提供与传统生物保存方法所不同的传热传质条件非常重要.用高倍率红外热象仪、热电偶探针、超声血流计等,对猪整体肾脏冷灌注过程进行了实时测试,得出动脉血管作为冷源时的肾脏温度动态变化曲线.实验结果表明,在1℃冷却液匀速灌注过程中肾脏温度的降低表现为非均匀变化,究其原因是由于肾脏内特定的组织结构引起.实验研究将对肾脏器官的三维温度场数值计算提供宝贵的实验依据.
关键词:
肾脏
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冷灌注
,
温度场
,
红外热像
诸凯
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王雅博
,
梁飞
工程热物理学报
首先通过实验测定了肾脏作为多孔介质的两项最基本的特性参数孔隙率和渗透率.结果表明,猪肾脏的孔隙率为Φ=15.64％,渗透率为K＝14.5 μm2.利用血管铸型对肾脏的动静脉血管和肾脏外形进行三维重建得到肾脏的物理模型,以管内非线性流动模型和多孔介质模型相结合的方式,对肾脏冷灌注过程的三维温度场进行重构.将模拟结果与实验结果对比,探索冷刺激作用下,降温作用引起的肾脏热力学响应,并对温度场模拟结果进行了分析.
关键词:
多孔介质
,
渗透率
,
孔隙率
,
冷灌注
,
温度场
诸凯
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王雅博
,
安娜
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梁飞
工程热物理学报
生物组织在快速降温时,其内部温度梯度与热应力相关性的探索研究使人饶有兴趣.本文基于Ansys workbench 平台,对猪肾脏在冷灌注过程中,温度场与热应力场的耦合作用进行了探索性研究.重点探讨了肾脏快速降温时,因温度梯度所导致的生物热应力是否对细胞组织产生影响.研究结果表明:热变形沿血管形状呈现出梯度变化,靠近血管的热变形小于肾脏外缘;变形最大点在靠近肾脏表面两端的位置;温降速率是影响肾脏组织热应力和热形变的主要因素.研究方法以及结论对移植器官的冰温延时安全保存具有重要指导意义.
关键词:
冷灌注
,
数值模拟
,
温度场
,
热应力场
,
热变形
