血流作用下血管外损伤处血小板聚集的数学模型

我们提出了首个描述血管外损伤中血流介导的原发性止血的数学模型，该模型可追踪从初始沉积到闭塞的整个过程。模型由一组常微分方程（ODE）构成，描述血小板聚集（黏附与凝聚）、可溶性激动剂依赖的血小板活化，以及血液流经损伤处的流动。血小板聚集体的形成增加了血液流经损伤处的流动阻力，这使用 Stokes-Brinkman 方程建模。来自类似实验（微流控流动）和偏微分方程模型的数据为 ODE 模型中血小板黏附、凝聚和活化的参数取值提供了依据。该模型在一系列血流和血小板活化条件下预测了损伤闭塞。测试剪切与活化速率影响的模拟导致了闭塞延迟和聚集体异质性。这些结果验证了我们的假设：血流介导的活化化学物 ADP 的稀释阻碍了聚集体发展。这一新颖的建模框架可扩展以纳入更多血小板活化机制以及凝血生化反应，从而成为一个计算高效的高通量筛选工具。