分支毛细血管中血细胞的模拟
流体动力学
2008-10-14 v1 组织与器官
摘要
多细胞流体动力学相互作用在微循环血流现象中起着关键作用。我们开发了一种快速算法来模拟大量被建模为弹性薄膜的细胞。对于血液中的主要成分红细胞，其膜对表面扩张有很强的抵抗力，但在弯曲时具有柔韧性。我们的数值方法求解了基于周期域中斯托克斯流格林函数的边界积分方程。该流体动力学视频展示了该模型在处理包含多种不同细胞的复杂几何形状方面的能力。毛细血管分支几何形状是根据观察到的毛细血管网络建模的。分支直径在10-20微米之间变化。恒定的平均压力梯度驱动流动。出于该流体动力学视频的目的，红细胞初始化为双凹圆盘状，白细胞和血小板分别初始化为球体和椭球体。由于细胞的非线性相互作用，不同分支中的血细胞比容和平均速度各不相同。生理上，红细胞内包裹着浓缩的血红蛋白溶液，其粘度约为血浆的五倍，但在此模拟中，红细胞内外的流体粘度被视为相同。
引用
@article{arxiv.0810.1968,
title = {A Simulation of Blood Cells in Branching Capillaries},
author = {Amir H. G. Isfahani and Hong Zhao and Jonathan B. Freund},
journal= {arXiv preprint arXiv:0810.1968},
year = {2008}
}