食管传输的完全分辨主动肌力学模型
计算物理
2015-08-21 v1 软凝聚态物质
组织与器官
摘要
食管传输是一个生理过程，通过食管（一种多层肌肉管）将摄入的食物团从咽机械地传输到胃。该过程涉及食物团、食管以及食管肌肉的神经协调激活之间的相互作用。在这项工作中，我们使用浸没边界（IB）方法来模拟食管中的蠕动传输。食物团被视为粘性流体，由肌肉食管主动传输，食管被建模为主动收缩的、纤维增强的管。我们模型的简化版本通过与管扩张问题的解析解比较得到验证。然后广泛测试了三种不同的多层食管复杂模型，它们在激活模式和粘膜层布局上有所不同。据我们所知，这些模拟是首次将食物团、多层食管管以及肌肉激活整合到一个模型中的同类模拟。与实验观测一致，我们的模拟捕捉到了沿食物团尾部传播的肌肉激活脉冲产生的压力峰值。这些完全分辨的模拟为食物团传输期间粘膜层的作用提供了新见解。此外，提供了由于肌肉激活协调而产生的食管壁压力和运动学信息，这可能有助于将来自测压和超声图像的临床表现数据与潜在的食管运动功能联系起来。
引用
@article{arxiv.1501.02010,
title = {A fully resolved active musculo-mechanical model for esophageal transport},
author = {Wenjun Kou and Amneet Pal Singh Bhalla and Boyce E. Griffith and John E. Pandolfino and Peter J. Kahrilas and Neelesh A. Patankar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.02010},
year = {2015}
}